Pangunahin agham

Ang pisika ng pisika ni Hooke

Ang pisika ng pisika ni Hooke
Ang pisika ng pisika ni Hooke

Video: Hooke's law: the force of elasticity is proportional to deformation. Formulas physics and mechanics 2024, Hulyo

Video: Hooke's law: the force of elasticity is proportional to deformation. Formulas physics and mechanics 2024, Hulyo
Anonim

Ang batas ni Hooke, batas ng pagkalastiko na natuklasan ng siyentipiko ng Ingles na si Robert Hooke noong 1660, na nagsasaad na, para sa medyo maliit na pagpapapangit ng isang bagay, ang pag-alis o laki ng pagpapapangit ay direktang proporsyonal sa puwersa o pag-deforming. Sa ilalim ng mga kundisyong ito ang bagay ay bumalik sa kanyang orihinal na hugis at sukat sa pag-alis ng pagkarga. Ang nababanat na pag-uugali ng solids ayon sa batas ni Hooke ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga maliliit na displacement ng kanilang mga constituent na molekula, atoms, o ions mula sa mga normal na posisyon ay proporsyonal din sa puwersa na nagiging sanhi ng pag-aalis.

Ang puwersa ng deforming ay maaaring mailapat sa isang solid sa pamamagitan ng pag-unat, pag-compress, pagyurak, baluktot, o pag-twist. Sa gayon, ang isang metal wire ay nagpapakita ng nababanat na pag-uugali alinsunod sa batas ni Hooke dahil ang maliit na pagtaas sa haba nito kapag iniunat ng isang inilalapat na puwersa ay nagdodoble sa tuwing ang puwersa ay nadoble. Sa matematika, ang batas ni Hooke ay nagsasaad na ang inilalapat na puwersa F ay katumbas ng isang palaging k beses ang pag-aalis o pagbabago sa haba x, o F = kx. Ang halaga ng k ay nakasalalay hindi lamang sa uri ng nababanat na materyal na isinasaalang-alang kundi pati na rin sa mga sukat at hugis nito.

Sa medyo malaking halaga ng inilalapat na puwersa, ang pagpapapangit ng nababanat na materyal ay madalas na mas malaki kaysa sa inaasahan batay sa batas ng Hooke, kahit na ang materyal ay nananatiling nababanat at bumalik sa kanyang orihinal na hugis at sukat pagkatapos ng pag-alis ng puwersa. Inilalarawan ng batas ng Hooke ang nababanat na mga katangian ng mga materyales lamang sa saklaw kung saan ang puwersa at pag-aalis ay proporsyonal. (Tingnan ang pagpapapangit at daloy.) Minsan ang batas ni Hooke ay nabalangkas bilang F = −kx. Sa pananalitang ito F hindi na nangangahulugang ang inilapat na puwersa ngunit sa halip ay nangangahulugang pantay-pantay at walang katapusang itinuro na pagpapanumbalik na puwersa na nagiging sanhi ng mga nababanat na materyales na bumalik sa kanilang orihinal na sukat.

Ang batas ni Hooke ay maaari ring ipahiwatig sa mga tuntunin ng stress at pilay. Ang stress ay ang puwersa sa mga lugar ng yunit sa loob ng isang materyal na bubuo bilang isang resulta ng puwersang panlabas. Strain ay ang kamag-anak na pagpapapangit na ginawa ng stress. Para sa medyo maliit na stress, ang stress ay proporsyonal sa pilay. Para sa mga partikular na pagpapahayag ng batas ni Hooke sa form na ito, tingnan ang bulk modulus; paggugupit modulus; Modulus ng kabataan.