- Hooke Yasası nedir?
- Yaylar için Hooke Yasası Formülü
- Hooke kanunu uygulamaları
- Hooke yasası ve esneklik
Hooke yasasının ne olduğunu, formülünü ve mühendislik ve mimarideki uygulamalarını açıklıyoruz. Ayrıca, esneklik nasıl hesaplanır.
Hooke Yasası nedir?
Hooke'un Elastikiyet Yasası veya basitçe Hooke Yasası, elastik davranışın etrafındaki fiziksel ilkedir. sağlam. 1660 yılında ünlü Isaac Newton'un çağdaşı olan İngiliz bilim adamı Robert Hooke tarafından formüle edilmiştir.
Bu yasanın teorik hükmü şudur: yer değiştirme veya bir nesnenin maruz kaldığı deformasyon Kuvvet, deformasyon kuvveti veya yük ile doğru orantılı olacaktır. Yani, kuvvet ne kadar büyükse, deformasyon veya yer değiştirme o kadar büyük olur veya Hooke'un kendisinin Latince'de formüle ettiği gibi: Ut tensio sic vis ("Uzantı gibi, kuvvet de öyle").
Hooke Yasası, çeşitli alanlarda son derece önemlidir, örneğin fiziksel ve elastik yayların incelenmesi (en sık yaptığı gösteri). Mühendislik ve mimarlık, inşaat ve inşaat için temel bir kavramdır. tasarım, çünkü uzun süreli bir kuvvetin veya bir ağırlık içindeki nesnelerin boyutlarını değiştirecektir. hava.
Bu yasanın Hooke tarafından gizemli bir anagram şeklinde yayınlandığı söylenmektedir (ceiiinosssttuv), yasasının Latince ifadesinin yeniden oluşturulabileceği, çünkü birinin yasadışı olarak keşfini ele geçirebileceğinden korktu. Ancak birkaç yıl sonra bulgularını kamuoyuna açıkladı.
Yaylar için Hooke Yasası Formülü
Hooke yasası için en yaygın formül aşağıdaki gibidir:
F = -k. ΔL
Neresi:
- F deforme edici kuvvettir
- ΔL varyasyon olduğunu uzunluk yay, bir sıkıştırma veya uzatma.
- k olarak vaftiz edilen orantılılık sabitidir yay sabiti, genellikle Newton cinsinden metre cinsinden ifade edilir (N / m).
ΔL yani cismin deformasyonunu hesaplamak için başlangıç uzunluğunu (L0) ve son uzunluğunu (Lf) bilmek gerekir.
Ayrıca bakınız:Fizikte esneklik
Hooke kanunu uygulamaları
Hooke yasası, tüm bu alanlarda son derece yararlıdır. bilgi malzemelerin elastik kapasitesiyle dolu. Mühendislik, mimari ve inşaat disiplinler en sık kullanıldığı yerdir.
Örneğin, bu yasa, otomobillerin ağırlığının bir köprü ve yapıldığı malzemeler (örneğin, köprü) üzerindeki etkisini tahmin etmemizi sağlar. metal). Ayrıca, belirli bir makine veya endüstriyel cihaz içindeki bir körüğün veya bir dizi yayın davranışının hesaplanmasına da olanak tanır.
Hooke yasasının en iyi bilinen uygulaması, dinamometrelerin geliştirilmesidir: bir yaydan ve kuvvetlerin skaler olarak ölçülmesine izin veren bir ölçekten oluşan cihazlar.
Hooke yasası ve esneklik
Hooke yasasının hesaplanması için uygulanması esneklik yay olup olmamasına göre değişir sağlam elastik.
Yayların esnekliğini hesaplamak için, Hooke yasasının formülünü oluşturmanın en genel yolu olan “yay denklemi” uygulanır (yukarıda teklif ettiğimizle aynı: F = -k. ΔL).
Yay sabiti k ve yaya bağlı cismin kütlesi bilindiğinde, yayın salınım açısal frekansı (ω) aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
ω = √k / m
Öte yandan, elastik katıların esnekliğini hesaplamak için, yaylar yasasının genelleştirilmesi gerekir, çünkü vücutlarındaki stres dağılımı bir körükten çok daha karmaşıktır.
Bunun için, her katı için belirli şekline göre belirli formülleri olan Lame-Hooke denklemleri kullanılır: bir boyutlu, üç boyutlu izotropik veya üç boyutlu ortotropik. Ancak bunlar çok daha karmaşık ve teknik detaylandırma gerektiren konulardır.