Hooke의 법칙은 탄력 분야의 문제를 해결하는 데 사용되는 물리 법칙입니다. Hooke의 법률 방정식은 일부 거리에 따라 스프링을 확장하거나 수축하는 데 필요한 힘 (f)이 거리와 관련하여 선형 척도를 가지고 있음을 증명합니다.
기본 Hooke의 법률 방정식은 FS =KX입니다. 여기서 k는 스프링의 일정한 요소이고 X는 스프링의 왜곡에 비해 작습니다. Hooke의 법률 방정식을 가정 할 수있는 탄성 재료를 선형 - 탄성 또는 후두라고합니다. 이 법은 대부분의 고체에 대한 정확한 근사치입니다. 조건은 힘과 변형이 작아야한다는 것입니다.
Hooke 's Law Requations의 파생
이것은 선형 스프링에 대한 Hooke 's Law의 방정식의 파생입니다. 정상적인 헬리컬 스프링을 고려하십시오. 스프링의 한쪽 끝은 고정 된 물체에 부착되고 다른 끝은 힘으로 당겨집니다. 이 힘의 크기는 Fs입니다. 스프링이 길이가 다양하지 않은 평형 상태에 도달했다고 가정하십시오. X를 스프링의 자유 끝이 편안한 위치로 대체 된 수량이되도록하십시오. 편안한 위치는 스프링이 늘어나지 않는 위치입니다.
Hooke의 법률 방정식은 fs =kx 또는 x =fs / k이며 여기서 k는 양의 실수입니다. 이 공식은 스프링의 확장과 수축 모두에서 동일합니다. 이 경우 FS와 X는 모두 음성을 이끌어냅니다. Hooke의 법률 방정식에 따르면 변위 (x)의 함수로서의 힘 (FS)의 그래프는 직선이 될 것입니다. 이 직선은 원점을 통과합니다. 이 선의 경사는 k입니다.
FS는 스프링에 의해 자유 끝을 당기는 일에 가해지는 복원력입니다. 이 경우 Hooke의 법률 방정식은 fs =-kx가됩니다. 회복력의 방향이 변위와 반대이기 때문입니다.
스트레스와 긴장의 개념에서 Hooke의 법률 방정식
응력
응력이라는 용어는 단위 면적당 힘으로 결정됩니다. 단면적에 대한 적용된 힘의 비율입니다. 스트레스에는 세 가지 유형이 있습니다.
인장 응력
이러한 유형의 스트레스는 재료의 스트레칭으로 이어집니다. 스트레스가있는 지역에 표준 작용합니다.
공식 :σ =fn / a 여기서 σ는 정상 응력, fn은 힘이고 A는 영역입니다.
압축 응력
이 유형의 응력은 재료를 압축합니다. 스트레스가있는 지역에 표준 작용합니다. 공식은 인장 응력과 동일합니다.
전단 응력.
이러한 유형의 스트레스는 재료를 자릅니다. 비행기에서 스트레스 부위로 작용합니다. 전단 응력은 압축 또는 인장 응력에 수직으로 작용합니다.
공식 :t =fp / a
변형
변형은 응력으로 인해 고체의 변형 또는 왜곡이라고합니다. 변형의 두 가지 유형이 있습니다.
정상 변형
이 유형의 균주는 라인 세그먼트를 길쭉하거나 수축합니다.
공식 :e =dl/l0, 여기서 e는 변형이며, dl은 길이의 변화이고 L0은 초기 길이입니다.
전단 변형
이 유형의 변형률은 직각으로 두 줄 세그먼트 사이의 각도를 변경합니다.
Hooke의 법률 방정식의 실제 사례와의 중요성
질량과 스프링은 물리학에서 일반적입니다. 이들은 Hooke의 법칙을 설명하고 적용하는 전형적인 방법으로 사용됩니다. Hooke 's Law 방정식의 실제 사례는 다음과 같습니다.
- 압축 시스템이있을 때 차량을 밀어 넣는 중형화물. 이로 인해 차량이지면으로 내려집니다.
- 문 앞에 두드리는 문.
- 스프링을 사용하는 철수 가능한 펜.
- 스프링을 사용하는 장난감 총의 반동
Hooke 's Law Requations의 응용
- Hooke의 법률 방정식은 탄력성에 사용하여 문자열에 적용됩니다.
- 이 방정식은 공학, 의료 과학 등에 사용됩니다.
- 그것은 압력계에서 기본 개념, 시계의 밸런스 휠 및 스프링 스케일로 사용됩니다
- 이 방정식은 음향, 분자 역학 및 지진학의 기초입니다.
결론
Hooke의 법률 방정식은 일부 거리에 의해 스프링을 확장하거나 수축시키는 데 필요한 힘이 거리에 대해 선형으로 추정된다고 명시합니다. Hooke의 법률 방정식은 일부 거리에 의해 스프링을 확장하거나 수축시키는 데 필요한 힘 (f)이 거리와 관련하여 선형 측정 값을 가지고 있음을 증명합니다. Hooke의 법률 방정식의 공식은 FS =KX입니다. 여기서 k는 스프링의 일정한 요소이고 X는 스프링의 왜곡에 비해 작습니다. Hooke의 법률 방정식은 탄력성에 사용하여 문자열에 적용됩니다. 이 방정식은 공학, 의료 과학 등에 사용됩니다.
