胡克定律

身体的

2022

我们解释了胡克定律是什么、它的公式及其在工程和建筑中的应用。此外,如何计算弹性。

施加在物体上的载荷越大,它所承受的变形就越大。

什么是胡克定律?

胡克弹性定律,或简称胡克定律,是围绕弹性行为的物理原理 坚硬的.它是由英国科学家罗伯特胡克于 1660 年制定的,他是著名的艾萨克牛顿的同时代人。

该定律的理论原则是 移位 或物体受到的变形 力量, 将与变形力或载荷成正比。也就是说,力越大,变形或位移越大,或者像胡克自己用拉丁语表述的那样: 拉伸强度 (“如延展,故力”)。

胡克定律在各个领域都极为重要,例如 身体的 以及弹性弹簧的研究(他最常进行的演示)。它是工程和建筑、建筑和 设计,因为它允许预见长期的力量或 重量 将改变物体的尺寸 天气.

据说这条定律是胡克以神秘字谜的形式发表的(脑残粉),由此可以重建他的法律的拉丁文陈述,因为他担心有人会非法占有他的发现。然而,几年后,他公开了他的发现。

弹簧的胡克定律公式

胡克定律最常见的公式如下:

F = -k。 ΔL

在哪里:

  • F 是变形力
  • ΔL 是变化的 长度 弹簧的压缩或拉伸。
  • 是比例常数,洗礼为 弹簧常数,一般以牛顿/米(N/m)表示。

要计算ΔL,即物体的变形,需要知道初始长度(L0)和最终长度(Lf)。

也可以看看:物理学中的弹性

胡克定律应用

胡克定律预测了重量对建筑材料的影响。

胡克定律在所有这些领域都非常有用 知识 充满了材料的弹性能力。工程, 建筑学 和建筑是 学科 其中使用频率最高。

例如,这条定律使我们能够预测汽车的重量对桥梁及其制造材料(例如 金属)。它还允许计算特定机器或工业设备内的波纹管或一组弹簧的行为。

胡克定律最著名的应用是测功机的发展:由弹簧和刻度组成的设备,可以按比例测量力。

胡克定律和弹性

胡克定律在计算中的应用 弹性 无论是弹簧,还是 坚硬的 松紧带。

为了计算弹簧的弹性,应用了“弹簧方程”,这是提出胡克定律公式的最通用方法(与我们上面提供的相同:F = -k. ΔL)。

已知弹簧常数 k 和与弹簧相连的物体的质量,弹簧的振荡角频率 (ω) 可以用以下公式计算:

ω = √k / 米

另一方面,要计算弹性固体的弹性,必须推广弹簧定律,因为它们体内的应力分布比波纹管复杂得多。

为此,使用了 Lamé-Hooke 方程,该方程根据每个固体的特定形状具有特定的公式:一维、三维各向同性或三维正交各向异性。但这些主题需要更加复杂和技术性的阐述。

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