Hooke yasası nedir? İşte, Hooke kanunu formülü

Hooke yasası, malzemenin gerilmesinin, o malzemenin elastik limiti içinde uygulanan stresle orantılı olduğunu belirtir. 19. yüzyılda İngiliz bilim insanı Robert Hook tarafından ortaya atılan Hook yasası araştırılan konular arasında. Peki, Hooke yasası nedir? Detaylar haberimizde...

HOOK KANUNU NEDİR?

Bir malzemeye kuvvet uygulandığında, uygulanan kuvvete tepki olarak malzemenin gerildiğini veya sıkıştığını biliyoruz. Mekanikte birim alana uygulanan kuvvet stres olarak bilinir ve σ sembolü ile gösterilir. Malzemenin sıkışma veya gerilme derecesi, gerinim olarak bilinir. Farklı malzemeler uygulanan strese farklı tepki verir. Bu bilgiler, öncelikle mühendisler için yapıları için malzeme seçerken gereklidir.

 Hooke kanunu, bir yayı belirli bir mesafe kadar uzatmak veya sıkıştırmak için gereken kuvvetin bu mesafeyle doğru orantılı olduğunu belirtir. Yayın sertliği sabit bir faktör özelliğidir. Esneklik özelliği, bir yayı iki kat daha uzun germek için iki kat daha fazla kuvvet gerektiğini belirtir. Gerilme üzerindeki yer değiştirmenin bu doğrusal bağımlılığı, Hooke yasası olarak bilinir.

Herhangi bir cisme uyguladığımız stres miktarı, üzerinde gözlenen gerilme miktarına eşit olduğunu belirtir; Stress ∝ Strain

HOOKE YASASI UYGULAMALARI

Hooke Yasası tüm bilim ve mühendislik dallarında kullanılmaktadır.

Manometre, yaylı Terazi, saatin denge çarkının arkasında temel prensip olarak kullanılır.

Sismoloji, akustik ve moleküler mekanik için temeldir.

KATILARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Plastisite: Malzemenin deforme edici kuvvetlerin kaldırılmasından sonra orijinal boyutunu geri kazanmadığı malzeme özelliğidir. Bu malzeme esnek olmayan gerinim içinde gider. Bu durumda kalıcı deformasyon meydana gelir.

 Elastikiyet: Elastikiyet, bir malzemenin yük etkisi altında deforme olması, ancak deforme olan yükün kaldırılmasından sonra nesnenin orijinal boyutunu geri kazanma eğiliminde olması özelliğidir. Vücut tamamen eski şeklini ve boyutunu geri kazanırsa, buna mükemmel elastik bir vücut denir.

 Süneklik: Malzemenin, çekme kuvvetinin uygulanması nedeniyle azaltılmış bir enine kesit alanına uzunlamasına çekilmesine izin veren malzemenin özelliğidir. Bir malzemenin tel şeklinde çekilmesine izin veren malzemenin özelliği olarak da tanımlanabilir.

 Gevreklik: Malzemenin tel şeklinde çekilemeyeceğini ifade eder. Arıza önemli bir deformasyon olmadan gerçekleşir.

 Bir malzeme elastik davrandığında ve gerilme ile gerinim arasında doğrusal bir ilişki gösterdiğinde, buna doğrusal elastik malzeme denir. Bu durumda stres, gerinim ile doğru orantılıdır. Bu nedenle, basit bir ifadeyle, Hooke yasası, bir katıdaki gerinmenin, o katının elastik sınırı içinde uygulanan stresle orantılı olduğunu belirtir.

 Yapılan deneylerde tüm malzemeler bir dereceye kadar esneklik gösterir. Bu elastik özellik nedeniyle, malzemeye mükemmel bir geri yükleme kuvveti kavramı gelir. Bu esneklik özelliği bir geri yükleme kuvveti şeklinde ölçülebilir.

HOOKE YASASI FORMÜLÜ

Matematiksel olarak Hooke Yasası şu şekilde ifade edilir;

 Gerilme α Gerinim

 Gerilme = Young'ın elastisite modülü* Gerilme

 σ = E ε

 σ stres,

 E, Young'ın elastisite modülü olarak da bilinen elastisite modülüdür, ε gerilmedir.

 SI birimleri, Yay sabiti olarak k, ve tensör her bir elemanı k ikinci (kg / s karesi başına, örneğin, metre başına newton (N / m) veya kilogram birimleri kullanılarak ölçülür 2 ). Sürekli ortam için, her bir elemanı, basınç birimi, yani paskal (Pa ya da N / m cinsinden ölçülür 2 ya da kg / (m · s 2 ). Suşu tensörünün elemanları ε , basınç birimi cinsinden ifade edilir.

 Stres ve Gerilme

 Stres: Vücudun herhangi bir deformasyona karşı gösterdiği dirençtir. Matematiksel olarak, birim alan başına geri yükleme kuvveti olarak ifade edilebilir.

Gerilme = Geri Yükleme Kuvveti/Alan

 = F / A

 Gerinim: Birim uzunluk başına deformasyon yönünde deformasyon, gerinim olarak bilinir.

 Gerilme = Uzunlukta / orijinal uzunlukta değişiklik

 = ∆L / L