Рейтинг: 5/5
Реакционната силата на еластичния материал на линейната напрежение или компресия е пряко пропорционална на относителната увеличението или намалението в дължина.
Представете си, че се заема единия край на еластичната пролетта, на другия край на която е монтирана неподвижно, и започна да се разтяга или да компресирате. Колкото повече изтръгне пролетта не го опъвайте, толкова повече тя се съпротивлява на това. Именно на този принцип са подредени всяка пролет мащаб - било то пролетта баланс (тя протегна пролет) или пролетта мащаб, платформа (пролетта е компресиран). Във всеки случай, пролетта се съпротивлява на деформация под влияние на теглото на товара, както и силата на гравитационното притегляне на претеглена маса на Земята е базирана на еластичната сила на пружината. По този начин, можем да измерим масата на обекта за претегляне на огъването на края на пролетта от нормалното му положение.
Първият истински научно изследване на процеса на ластика разтягане и свиване на въпроса е взел Робърт Хук. Първоначално той използва опита си, дори не се появят, като низ, измери колко той се удължава под влиянието на различни сили прилага към единия си край, а на другия край се фиксира точно. Той открил, че до определен лимит низ протегна строго пропорционално на приложената сила, докато достигне границата на еластичност на щам (еластичност) и не започне да се подложи на необратим нелинейна деформация (см. По-долу). В уравнение форма закон на Хук е писано в следния вид:
където F - сила на еластично съпротивление на низ, х - линеен разтягане или компресия, к - т.нар пружина постоянна. Колкото по-висок к. на нееластично низ, и толкова по-трудно се поддава на напрежение или компресия. знак минус във формулата показва, че низ съпротивлява деформация: в напрежение има тенденция да се съкрати и компресия - изправяне.
закон на Хук е на базата на механика, който се нарича теория на еластичността. Оказа се, че той има много по-широко приложение, тъй като атомите в твърдо държат така, сякаш помежду си струни, че еластично приложен в по-голямата част кристална решетка. По този начин, с малко еластична деформация от еластичен материал, действащи сили също са описани от закона на Хук, но в по-сложна форма. В теорията на еластичността, закон на Хук е на следния вид:
където σ - щам (специфична сила, приложена в областта на тялото напречно сечение), η - удължаване или свиване на низа, Е - т.нар модул на Янг. или модул на еластичност. Той играе същата роля, че еластичната коефициента. Това зависи от свойствата на материала и определя колко опъната или сгъстен тяло от еластична деформация под влияние на механично напрежение на уреда.
В действителност, Томас Юнг е много по-известен в науката като един от привържениците на вълна естеството на светлината, теорията, разработена убедителна опит с разделянето на светлинен лъч на две греди за нейното потвърждение (вж. Допълване и принципа на смущения), а след това не се съмнявам във вярност на вълновата теория на светлината никой не е останал (въпреки че до края на облекат идеите си в строга математическа форма Юнг и не успя). Общо казано, модул на Янг е един от трите стойности, позволяващи да се опише твърд материал отговор на заявената външната сила към него. секунда - на единица обем (описва как веществото е изместено от силата, приложена тангенциално към повърхността), а третият - съотношението на Поасон (описва как твърд разредител при опъване). Последното е кръстен на френския математик Симеон Дени Поасон (Симеон Дени Поасон, 1781-1840).
Разбира се, закон на Хук, дори и под формата на подобрено Юнг не се опише всичко, което се случва с твърдото вещество под влияние на външни сили. Представете си, ластик. Ако не се разтяга прекалено много, няма да има връщане сила на еластично напрежение с ластик, и след като го освободи, той веднага ще се срещне и ще вземе бившия форма. Ако протегне ластик и след това, рано или късно, тя ще загуби своята еластичност и вие ще се чувствате, че силата на опън отслабва. Така че пресича така наречената граница на еластичност на материала. Ако дръпнете каучука, а след това, след известно време, тя ще се прекъсне дори и съпротивата ще изчезне напълно - това си ти пресече т.нар точката почивка.
С други думи, правото на Хук е валиден само за една сравнително малка компресия или напрежение. Докато веществото води своите еластични свойства, сили деформационните са право пропорционални на неговия размер, и се занимават с линейна система - всеки равен на нарастване на приложената сила, съответства на равен нарастване на напрежението. Тя трябва да дръпнете на каучука за границата на еластичност. и interatomic връзки в материала на пружина първия отслабена и след това разкъсан - и проста линейна уравнението Хук престане да се опише това, което се случва. В този случай казваме, че системата се е превърнала не е линейна. Днес изучаването на нелинейни системи и процеси, е една от основните насоки в развитието на физиката.
Свързани статии