- Mi a Hooke törvénye?
- Hooke törvény képlete Springshez
- Hooke törvény alkalmazásai
- Hooke törvénye és a rugalmasság
Elmagyarázzuk, mi a Hooke-törvény, a képlet, valamint a mérnöki és építészeti alkalmazások. Továbbá, hogyan számítják ki a rugalmasságot.
Mi a Hooke törvénye?
Hooke rugalmassági törvénye vagy egyszerűen Hooke törvénye a rugalmas viselkedés fizikai alapelve. szilárd. Robert Hooke brit tudós, a híres Isaac Newton kortársa fogalmazta meg 1660-ban.
Ennek a törvénynek az elméleti előírása az, hogy a elmozdulás vagy a tárgy által elszenvedett deformáció a Kényszerítés, egyenesen arányos lesz a deformáló erővel vagy a terheléssel. Vagyis minél nagyobb az erő, annál nagyobb a deformáció vagy elmozdulás, vagy ahogy Hooke maga fogalmazta latinul: Ut tensio sic vis ("Mint a kiterjesztés, olyan az erő").
Hooke törvénye rendkívül fontos különféle területeken, mint például a fizikai valamint a rugalmas rugók tanulmányozása (leggyakoribb bemutatója). Ez egy alapvető koncepció a mérnöki és építészeti, építőipari és tervezés, mivel lehetővé teszi annak előreláthatóságát, hogy egy elhúzódó erő vagy a súly megváltoztatja az objektumok méreteit a időjárás.
Ezt a törvényt állítólag Hooke tette közzé egy titokzatos anagramma formájában (ceiiinosssttuv), amelyből rekonstruálható törvényének latin kijelentése, mert attól tartott, hogy valaki illegálisan birtokba veheti felfedezését. Néhány évvel később azonban nyilvánosságra hozta megállapításait.
Hooke törvény képlete Springshez
A Hooke-törvény leggyakoribb képlete a következő:
F = -k. ΔL
Ahol:
- F a deformáló erő
- ΔL az a variáció, amelyet a hossz a rugó összenyomása vagy meghosszabbítása.
- k névre keresztelt arányosság állandója rugóállandó, általában Newtonban fejezik ki méter felett (N / m).
A ΔL, azaz az objektum deformációjának kiszámításához ismerni kell a kezdeti hosszt (L0) és a végső hosszt (Lf).
Lásd még:Rugalmasság a fizikában
Hooke törvény alkalmazásai
A Hooke-törvény rendkívül hasznos mindazokon a területeken, ahol a tudás tele van az anyagok rugalmas kapacitásával. Mérnöki, építészet és az építkezés diszciplínák amelyben a leggyakrabban használják.
Például ez a törvény lehetővé teszi, hogy megjósoljuk, milyen hatással lesz az autók súlya a hídra és azokra az anyagokra, amelyekből készült (pl. fém). Lehetővé teszi egy harmonika vagy rugókészlet viselkedésének kiszámítását egy adott gépen vagy ipari eszközön belül.
A Hooke-törvény legismertebb alkalmazása a dinamométerek fejlesztése: rugóból és mérlegből álló eszközök, amelyek lehetővé teszik az erők skaláris mérését.
Hooke törvénye és a rugalmasság
A Hooke-törvény alkalmazása a rugalmasság változó, hogy rugókról, ill szilárd rugalmas.
A rugók rugalmasságának kiszámításához a „rugóegyenletet” alkalmazzuk, amely a legáltalánosabb módja a Hooke-törvény képletének (ugyanaz, amit fentebb is kínáltunk: F = -k. ΔL).
A k rugóállandó és a rugóra kapcsolt tárgy tömegének ismeretében a rugó lengési szögfrekvenciája (ω) a következő képlettel számítható ki:
ω = √k/m
Másrészt a rugalmas testek rugalmasságának kiszámításához általánosítani kell a rugók törvényét, mivel a feszültségeloszlás a testükben sokkal bonyolultabb, mint egy fújtatón.
Ehhez a Lamé-Hooke egyenleteket alkalmazzák, amelyek minden egyes szilárdtesthez saját alakjuk szerint rendelkeznek: egydimenziós, háromdimenziós izotróp vagy háromdimenziós ortotrop. De ezek sokkal összetettebb és technikaibb kidolgozást igénylő tárgyak.