rugalmas erő

1.12. Rugalmas erő. Hooke-törvény

Amikor a deformáció a test olyan erő, amely igyekszik visszaállítani a korábbi mérete és alakja a szervezetben. Ez az erő miatt keletkezik az elektromágneses kölcsönhatás közötti atomok és molekulák az anyag. Ezt nevezik a rugalmas erő.

A legegyszerűbb típusú törzs, és húzási, kompressziós (ábra. 1.12.1).

Warp feszültséget (x> 0) és a tömörítést (X <0 ). Внешняя сила

A kis deformációk (| x | <

Ez az arány kifejezi a kísérletileg meghatározott Hooke-törvény. Az együttható k nevezzük a test merevségét. Az SI merevség, Newtonban mérve méterenként (N / m). merevségi tényezője függ a test alakja és mérete, valamint az anyag. A fizika, Hooke törvény húzási vagy kompresszió általában írt egy másik formában. Az arány ε = x / l nevezzük relatív alakváltozás. és az arány σ = F / S = - F Ex / S. ahol S - a keresztmetszeti területe a deformált test nevezik feszültség. Akkor Hooke-törvény alapján megállapítható, például: a relatív alakváltozás ε arányos a feszültség σ.

E faktor ezt a képletet az úgynevezett Young-modulusa. A Young-modulus függ csak az anyag tulajdonságait, és nem függ a mérete és alakja a test. Young-modulusa különböző anyagok széles tartományban változhat. Acél, például E ≈ 2 × 10 11 N / m 2 és a gumi E ≈ 2 × 10 6 N / m-m 2. E. öt nagyságrenddel kisebb.

Hooke-törvény lehet általánosítani a helyzet bonyolultabb deformációk. Például, ha a hajlítási deformáció a rugalmas erő arányos a lehajlás a rúd, amelynek végei fekszenek két tartóelem (ábra. 1.12.2).

A rugalmas erő hat a test által a láb (vagy szuszpenzió) nevezzük őrölt reakció erő. A kapcsolati test emeleten reakciót erő merőleges a érintkezési felületen. Ezért gyakran nevezik az erő normál nyomáson. Ha a test rögzítve egy vízszintes asztalra, padlóra reakció erő függőlegesen felfelé és kiegyensúlyozza a gravitációs erő: Az az erő, amely a test hat egy asztalra, az úgynevezett tömeg testet.

A technikát gyakran használják spirálrugók (ábra. 1.12.3). A húzó vagy nyomó rugók, amelyek tavasszal erők is, melyek szintén a Hooke-törvény. K együttható úgynevezett tavaszi állandó. A határértékek alkalmazhatóságának Hooke-törvény rugók nagyban változik a hossza. Ezért gyakran mérésére erők. Rugóterhelés, amelyet végzett erő egységeiben, úgynevezett fékpad. Meg kell jegyezni, hogy a húzó vagy nyomó rugó annak tekercsek, amelyek komplex deformációja torziós és hajlítási.

A deformáció a rugó feszességét.

Ellentétben néhány a rugók és rugalmas anyagból (gumi) húzási, illetve összenyomása a rugalmas rudak (vagy huzalok) engedelmeskedik a lineáris törvénye Hooke nagyon szűk határok. A fémek a relatív alakváltozás ε = x / l, nem haladja meg az 1%. A nagy deformációk keletkezik visszafordíthatatlan jelenségek (folyóképesség) és megsemmisítése az anyag.

Modell. Hooke-törvény