종종 탄력의 법칙으로 알려진 Hooke의 법칙은 1660 년 Robert Hooke라는 영국 과학자에 의해 가정되었습니다. Hooke의 법칙에 따르면,“물체가 비교적 약간의 변형을 겪을 때마다 변형의 크기는 변위 하중 또는 힘에 직접 비례합니다.” 또한 Hooke의 법칙은 탄력성의 훌륭한 예이며, 어떻게 든 변형 된 후 객체 또는 재료의 원래 모양으로 돌아가는 경향으로 정의됩니다. 표준 또는 원래 형태로 돌아갈 수있는 능력은 "복원력"으로 정의됩니다.
1676 년에 Hooke는 처음에 법을 라틴 아나그램으로 제시했습니다. 1678 년에 그는 그의 아나그램에 대한 답을 발표했다 (“확장으로서, 힘”또는“확장은 힘에 비례한다”). 그의 1678 년 에세이에서 Hooke는 1660 년 이래로 법을 인식했다고 주장합니다. 선형 탄성 또는 후크 바디와 물질은이 방정식을 진술 할 수있는 것입니다.
Hooke의 법칙에 따르면, 생명력은 생성 된 "스트레치"에 비례합니다. 힘이 적용될 때 스프링 및 기타 탄성 몸체가 제공하는 반응은 1 차 선형 근사치 인 Hooke의 법칙에 의해 근사됩니다. 법은 결국 조건 수집으로 인해 실패 할 것입니다. 힘이 특정 임계 값을 초과하면 재료가 가장 작은 압축성 크기에 부딪 치거나 재료가 최대 스트레치 크기를 넘어 스트레칭을 늘리면 일반적으로 실패합니다. 대신 임계 값에 도달하면 돌이킬 수없는 변형 또는 상태 변경이 있습니다. 그러한 한도에 도달하기 전에도 일부 재료는 Hooke의 법칙에서 출발하기 시작합니다.
한편, 우리는 대부분의 고형 물질의 경우 Hooke의 법칙이 좋은 근사치라고 말할 수 있습니다. 결과적으로, 겸손 해야하는 힘과 변형이 주요 결정 요인이 될 것입니다. Hooke의 법칙은 광범위한 과학 및 기술 분야에서 사용됩니다. 분자 역학, 지진학 및 음향을 포함한 많은 과학 분야의 기초입니다. 기계식 시계의 검류계, 스프링 스케일, 압력계 및 밸런싱 휠은 모두이 법에 달려 있습니다.
일반 스칼라 스프링
Hooke의 일반 스케일러 스프링 규칙은 일반적으로 변형이나 응력이 유쾌하거나 불쾌 할 수있는 단일 숫자로 설명 될 수있는 한, 복잡성의 모든 탄성 항목에 적용됩니다. 두 개의 평행 판에 연결된 고무 블록이 압축을 통해 팽창하는 대신 전단에 의해 변형 될 때마다 전단력 FS 및 판 X 옆의 측면 변위가 후크의 법칙을 준수합니다 (작은 변형의 경우).
직선형 강철 막대와 콘크리트 빔 (구조에 사용 된 것과 같은)이 중간 지점에있는 무게로 구부릴 때마다 Hooke의 법칙이 적용됩니다. 언로드 된 모양에 대한 가로 방향으로 평가 된 빔의 변화는이 예에서 변위 X 인 것으로 보인다. 법은 한쪽 끝에 부착 된 레버를 밀어 뻗은 강선 과이어를 비틀 때 적용됩니다. 이 시나리오에서 FS는 레버에 적용되는 힘을 나타내고 X는 원형 경로를 따라 이동하는 거리를 나타냅니다. 또는 FS가 레버가 와이어의 끝까지 가해지는 토크가되고, X는 그 끝이 회전하는 각도를 나타냅니다. FS는 두 경우 모두 X에 비례합니다 (상수 K는 다르지만).
유사한 법률
Hooke의 규칙은 두 숫자 사이의 간단한 비례입니다. 그것의 제형과 효과는 전기장에 의한 유체 운동 또는 유전체 분극을 정의하는 것을 포함하여 다른 많은 물리 법칙과 수학적으로 비교할 수 있습니다.
텐서 방정식 =C 균주와 관련된 응력과 관련된 텐서 방정식은 점성 응력 텐서와 관련된 방정식 =점성 유체 흐름에서의 변형률 텐서와 매우 유사합니다. 그러나 전자는 정적 응력 (변형량과 관련된)과 관련이 있지만 후자는 동적 응력 (변형 속도와 관련)과 관련이 있습니다.
결론
Hooke의 일반 Scalar Springs Law는 왜곡과 압도적 인 부분이 양수 또는 부정적 일 수있는 단일 숫자로 표현 될 수있는 한 선택적 수집 구성으로 유연한 것에 적용됩니다. 두 개의 구별 할 수없는 판에 부착 된 유연한 정사각형이 형성되거나 분쇄되지 않고 전단에 의해 절을 할 때마다, 전단력 FS와 판의 옆으로 여행은 Hooke의 법칙을 따릅니다 (중요하지 않은 비틀기의 경우). Hook의 일반 스칼라 스프링의 중요성은 직선 강철 막대와 강한 샤프트가 중간 점에 고정 된 무게 F에 의해 구부러지고 두 피크를 유지할 때마다 적용됩니다.
