በፀደይ ማራዘሚያ እና በተተገበረው ኃይል መካከል ያለው ተመጣጣኝነት ህግ የተገኘው በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ሮበርት ሁክ (1635-1703) ነው።

ሁክ ሳይንሳዊ ፍላጎቶች በጣም ሰፊ ስለነበሩ ብዙውን ጊዜ ጥናቱን ለማጠናቀቅ ጊዜ አላገኘም። ይህ አንዳንድ ሕጎች ከታላላቅ ሳይንቲስቶች (Huygens, Newton, ወዘተ) ጋር በመገኘቱ ቅድሚያ ስለሚሰጠው የጦፈ ክርክር አስነስቷል. ነገር ግን፣የሆክ ህግ በብዙ ሙከራዎች አሳማኝ በሆነ መልኩ የተረጋገጠ ስለነበር ሁክ ቅድሚያ የሚሰጠው በጭራሽ አልተከራከረም።

የሮበርት ሁክ የፀደይ ፅንሰ-ሀሳብ፡-

ይህ የ ሁክ ህግ ነው!

ችግር ፈቺ

በ 10 N ኃይል እርምጃ በ 5 ሴ.ሜ የሚረዝመውን የፀደይ ጥንካሬን ይወስኑ.

የተሰጠው፡
g = 10 N/kg
ረ=10ኤች
X = 5cm = 0.05ሜ
አግኝ፡
k =?

ጭነቱ ሚዛናዊ ነው።

መልስ: የፀደይ ጥንካሬ k = 200N / m.

ተግባር ለ "5"

(በወረቀት ላይ እጅ ይስጡ).

አክሮባት በትራምፖላይን መረብ ላይ ለመዝለል ደህንነቱ የተጠበቀበትን ምክንያት ይግለጹ ከፍተኛ ከፍታ? (ለእርዳታ ወደ ሮበርት ሁክ እንጠይቃለን)
መልስህን በጉጉት እጠብቃለሁ!

ትንሽ ልምድ

የብረት ቀለበት ቀደም ሲል በጥብቅ የተቀመጠበትን የጎማውን ቱቦ በአቀባዊ ያስቀምጡ እና ቱቦውን ያራዝሙ። ቀለበቱ ምን ይሆናል?

ተለዋዋጭ - አሪፍ ፊዚክስ

ይህ ኃይል የሚመነጨው በመበላሸቱ ምክንያት ነው (በንብረቱ የመጀመሪያ ሁኔታ ላይ ለውጥ)። ለምሳሌ, አንድን ምንጭ ስንዘረጋ, በፀደይ ቁሳቁስ ሞለኪውሎች መካከል ያለውን ርቀት እንጨምራለን. የምንጭን ስንጭን እንቀንስበታለን። ስንዞር ወይም ስንቀያየር። በእነዚህ ሁሉ ምሳሌዎች ውስጥ መበላሸትን የሚከላከል ኃይል ይነሳል - የመለጠጥ ኃይል።

ሁክ ህግ

የመለጠጥ ኃይል ወደ መበላሸቱ ተቃራኒው ይመራል.

አካሉ እንደ ቁሳቁስ ነጥብ ስለሚወክል ኃይል ከመሃል ሊወከል ይችላል

ምንጮችን በተከታታይ ሲያገናኙ, ለምሳሌ, ጥንካሬው ቀመሩን በመጠቀም ይሰላል

በትይዩ ሲገናኝ, ጥንካሬው

ናሙና ጥንካሬ. የወጣቶች ሞጁሎች.

የወጣት ሞጁል የአንድ ንጥረ ነገር የመለጠጥ ባህሪያትን ያሳያል። ይህ በቁሳዊ እና በአካላዊ ሁኔታ ላይ ብቻ የተመካ ቋሚ እሴት ነው. የቁሳቁስ መጨናነቅ ወይም መጨናነቅን የመቋቋም ችሎታን ያሳያል። የወጣት ሞጁል ዋጋ በሰንጠረዥ ነው።

የሰውነት ክብደት

የሰውነት ክብደት አንድ ነገር በድጋፍ ላይ የሚሠራበት ኃይል ነው። ትላለህ፣ ይህ የስበት ኃይል ነው! ግራ መጋባት የሚመጣው ከሚከተሉት ነው: በእርግጥ የሰውነት ክብደት ብዙ ጊዜ ነው ከኃይል ጋር እኩል ነውየስበት ኃይል, ነገር ግን እነዚህ ኃይሎች ፈጽሞ የተለዩ ናቸው. የመሬት ስበት ከመሬት ጋር ባለው ግንኙነት ምክንያት የሚነሳ ኃይል ነው. ክብደት ከድጋፍ ጋር መስተጋብር ውጤት ነው. የስበት ኃይል የሚተገበረው በእቃው የስበት ኃይል መሃል ላይ ሲሆን ክብደት ደግሞ በድጋፍ ላይ (በእቃው ላይ ሳይሆን) የሚተገበረው ኃይል ነው!

ክብደትን ለመወሰን ምንም ዓይነት ቀመር የለም. ይህ ኃይል በደብዳቤው ተወስኗል.

የድጋፍ ምላሽ ሃይል ወይም የመለጠጥ ሃይል የሚነሳው አንድ ነገር በእገዳው ወይም በድጋፍ ላይ ለሚኖረው ተጽእኖ ምላሽ ነው, ስለዚህ የሰውነት ክብደት ሁልጊዜ በቁጥር ከመለጠጥ ኃይል ጋር ተመሳሳይ ነው, ግን ተቃራኒው አቅጣጫ አለው.

የድጋፍ ምላሽ ኃይል እና ክብደት ተመሳሳይ ተፈጥሮ ኃይሎች ናቸው ፣ በኒውተን 3 ኛ ሕግ መሠረት ፣ እነሱ እኩል እና በተቃራኒ አቅጣጫ ናቸው። ክብደት በሰውነት ላይ ሳይሆን በድጋፍ ላይ የሚሠራ ኃይል ነው. የስበት ኃይል በሰውነት ላይ ይሠራል.

የሰውነት ክብደት ከስበት ኃይል ጋር እኩል ላይሆን ይችላል። ብዙ ወይም ያነሰ ሊሆን ይችላል, ወይም ክብደቱ ዜሮ ሊሆን ይችላል. ይህ ሁኔታ ይባላል ክብደት የሌለው. ክብደት ማጣት አንድ ነገር ከድጋፍ ጋር የማይገናኝበት ሁኔታ ነው, ለምሳሌ የበረራ ሁኔታ: የስበት ኃይል አለ, ግን ክብደቱ ዜሮ ነው!

የውጤቱ ኃይል የት እንደሚመራ ከወሰኑ የፍጥነት አቅጣጫውን መወሰን ይቻላል.

እባክዎን ክብደት በኒውተን የሚለካው ሃይል መሆኑን ልብ ይበሉ። "ምን ያህል ይመዝናል" የሚለውን ጥያቄ በትክክል እንዴት መመለስ እንደሚቻል? 50 ኪ.ግ እንመልሳለን ክብደታችንን ስም ሳይሆን የጅምላችንን! በዚህ ምሳሌ, ክብደታችን ከስበት ኃይል ጋር እኩል ነው, ማለትም, በግምት 500N!

ከመጠን በላይ መጫን- የክብደት እና የስበት ሬሾ

የአርኪሜድስ ኃይል

በሰውነት ውስጥ ፈሳሽ (ጋዝ) ፈሳሽ (ጋዝ) ውስጥ በሚዘፈቅበት ጊዜ በሰውነት መስተጋብር ምክንያት ኃይል ይነሳል. ይህ ኃይል ሰውነቱን ከውኃ (ጋዝ) ውስጥ ያስወጣል. ስለዚህ, በአቀባዊ ወደ ላይ (ግፊቶች) ይመራል. በቀመር ተወስኗል፡-

በአየር ውስጥ የአርኪሜዲስን ኃይል ችላ እንላለን.

የአርኪሜድስ ኃይል ከስበት ኃይል ጋር እኩል ከሆነ ሰውነቱ ይንሳፈፋል. የአርኪሜድስ ኃይል የበለጠ ከሆነ, ወደ ፈሳሹ ወለል ላይ ይወጣል, ያነሰ ከሆነ, ይሰምጣል.

የኤሌክትሪክ ኃይሎች

የኤሌክትሪክ ምንጭ ኃይሎች አሉ. የኤሌክትሪክ ክፍያ በሚኖርበት ጊዜ ይከሰታል. እነዚህ ኃይሎች፣ እንደ ኮሎምብ ኃይል፣ የአምፔሬ ኃይል፣ የሎሬንትስ ኃይል።

የኒውተን ህጎች

የኒውተን የመጀመሪያ ህግ

እንደነዚህ ያሉ የማመሳከሪያ ስርዓቶች አሉ, እነዚህም የማይነቃነቁ, አንጻራዊ አካላት በሌሎች አካላት ካልተወሰዱ ወይም የሌሎች ኃይሎች ድርጊት ካሳ ከተከፈለ ፍጥነታቸውን ሳይቀይሩ ይጠብቃሉ.

የኒውተን II ህግ

የሰውነት መፋጠን በሰውነት ላይ ከተተገበሩ የውጤት ኃይሎች ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ እና ከክብደቱ ጋር የተገላቢጦሽ ነው።

የኒውተን ሦስተኛው ሕግ

ሁለት አካላት እርስ በእርሳቸው የሚንቀሳቀሱባቸው ኃይሎች በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒዎች እኩል ናቸው.

የአካባቢ ማጣቀሻ ፍሬም - ይህ የማይነቃነቅ ተደርጎ ሊወሰድ የሚችል የማጣቀሻ ስርዓት ነው ፣ ግን በቦታ-ጊዜ ውስጥ አንድ ነጥብ ያለው ማለቂያ በሌለው ሰፈር ውስጥ ወይም በአንድ ክፍት የዓለም መስመር ብቻ።

የጋሊልዮ ለውጦች። በክላሲካል ሜካኒክስ ውስጥ የአንፃራዊነት መርህ.

የጋሊልዮ ለውጦች።እርስ በርሳቸው አንጻራዊ በሆነ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ ሁለት የማመሳከሪያ ስርዓቶችን እንመልከት v 0. ከእነዚህ ስርዓቶች ውስጥ አንዱን በ K ፊደል እናሳያለን. እንደ ቋሚ እንቆጥረዋለን. ከዚያ ሁለተኛው ስርዓት K ቀጥ ያለ እና ወጥ በሆነ መልኩ ይንቀሳቀሳል። አስተባባሪ መጥረቢያዎችን እንምረጥ x,y,z ስርዓቶች K እና x”፣y”z” የ K” ስርዓት የ x እና x” መጥረቢያዎች እንዲገጣጠሙ፣ እና y እና y” መጥረቢያ፣ z እና z” እርስ በርሳቸው ትይዩ ነበሩ። የ x,y,z መጋጠሚያዎች የተወሰነ ነጥብ P በሲስተም K ውስጥ ያስተባብራል እና በሲስተሙ ውስጥ x”፣y”፣ z” ተመሳሳይ ነጥብ ያስተባብራል። የተገጣጠመ፣ ከዚያም x=x"+v 0፣ በተጨማሪም፣ በግልፅ፣ ያ y=y"፣ z=z"። በእነዚህ ግንኙነቶች ላይ በጥንታዊ መካኒኮች ተቀባይነት ያለው ግምት በሁለቱም ስርዓቶች ጊዜ በተመሳሳይ መንገድ ይፈስሳል ማለትም t=t" እንጨምር። አራት እኩልታዎች ስብስብ እናገኛለን x=x"+v 0 t;y= y";z=z"፤ t=t" የገሊላ ትራንስፎርሜሽን ይባላል። አንጻራዊነት ሜካኒካል መርህ.በተለያዩ የማይነቃነቁ የማጣቀሻ ስርዓቶች ውስጥ ያሉ ሁሉም ሜካኒካዊ ክስተቶች በተመሳሳይ መንገድ የሚቀጥሉበት አቋም ፣በዚህም ምክንያት ስርዓቱ እረፍት ላይ ይሁን ወይም ወጥ በሆነ እና በቀጥታ መስመር የሚንቀሳቀስ በማንኛውም ሜካኒካዊ ሙከራዎች ማረጋገጥ የማይቻል ነው ፣የጋሊሊዮ መርህ ይባላል። አንጻራዊነት. የፍጥነት መጨመር ክላሲካል ህግን መጣስ.የተመሰረተ አጠቃላይ መርህአንጻራዊነት (ምንም የአካል ልምድ አንዱን መለየት አይችልም የማይነቃነቅ ስርዓትከሌላ)፣ በአልበርት አንስታይን የተቀመረው፣ ሎውረንስ የጋሊልዮ ለውጦችን ቀይሮ ተቀብሏል፡- x"=(x-vt)/(1-v 2 /c 2)፤ y"=y; z"=z; t"=(t-vx/c 2)/(1-v 2/c 2)። እነዚህ ለውጦች ሎውረንስ ትራንስፎርሜሽን ይባላሉ።

የ ሁክ ህግ እንደሚከተለው ተቀርጿል፡- አንድ አካል በውጫዊ ሀይሎች አተገባበር ምክንያት ሲበላሽ የሚፈጠረው የመለጠጥ ሃይል ከርዝመቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው። መበላሸት, በተራው, በውጫዊ ኃይሎች ተጽእኖ ስር ባለው ንጥረ ነገር ውስጥ በ interatomic ወይም intermolecular ርቀት ላይ የሚደረግ ለውጥ ነው. የመለጠጥ ኃይል እነዚህን አቶሞች ወይም ሞለኪውሎች ወደ ሚዛናዊነት ሁኔታ የመመለስ አዝማሚያ ያለው ኃይል ነው።

ፎርሙላ 1 - ሁክ ህግ.

ረ - የመለጠጥ ኃይል.

k - የሰውነት ግትርነት (ተመጣጣኝ ቅንጅት, ይህም በሰውነት ቁሳቁስ እና ቅርፅ ላይ የተመሰረተ ነው).

x - የሰውነት መበላሸት (የሰውነት መጨመር ወይም መጨናነቅ).

ይህ ህግ በ 1660 በሮበርት ሁክ ተገኝቷል. አንድ ሙከራ አካሂዷል, እሱም የሚከተሉትን ያካትታል. ቀጭን የብረት ክር በአንደኛው ጫፍ ላይ ተስተካክሏል, እና የተለያየ መጠን ያለው ኃይል በሌላኛው ጫፍ ላይ ተተግብሯል. በቀላል አነጋገር ከጣሪያው ላይ አንድ ሕብረቁምፊ ታግዷል እና የተለያየ ክብደት ያለው ጭነት በላዩ ላይ ተተግብሯል.

ምስል 1 - በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር የዝርጋታ ዝርጋታ.

በሙከራው ምክንያት ሁክ በትናንሽ መተላለፊያዎች ውስጥ የሰውነት መወጠር ጥገኝነት የመለጠጥ ኃይልን በተመለከተ ቀጥተኛ መሆኑን አወቀ። ማለትም አንድ የኃይል አሃድ ሲተገበር ሰውነቱ በአንድ አሃድ ርዝመት ይረዝማል።

ምስል 2 - በሰውነት ማራዘሚያ ላይ የመለጠጥ ኃይል ጥገኛነት ግራፍ.

በግራፉ ላይ ያለው ዜሮ የመጀመሪያው የሰውነት ርዝመት ነው. በቀኝ በኩል ያለው ነገር ሁሉ የሰውነት ርዝመት መጨመር ነው. በዚህ ሁኔታ, የመለጠጥ ኃይል አለው አሉታዊ ትርጉም. ማለትም ሰውነቷን ወደ ቀድሞ ሁኔታው ​​ለመመለስ ትጥራለች። በዚህ መሠረት ወደ ተበላሸው ኃይል በተቃራኒ ይመራል. በግራ በኩል ያለው ነገር ሁሉ የሰውነት መጨናነቅ ነው. የመለጠጥ ኃይል አዎንታዊ ነው.

የሕብረቁምፊው መዘርጋት በውጫዊው ኃይል ላይ ብቻ ሳይሆን በገመድ መስቀለኛ መንገድ ላይም ይወሰናል. በቀላል ክብደቱ ምክንያት ቀጭን ሕብረቁምፊ በሆነ መንገድ ይለጠጣል። ግን ተመሳሳይ ርዝመት ያለው ገመድ ከወሰዱ ፣ ግን 1 ሜትር የሆነ ዲያሜትር ካለው ፣ ለመለጠጥ ምን ያህል ክብደት እንደሚያስፈልግ መገመት ከባድ ነው።

አንድ ኃይል በተወሰነ መስቀለኛ ክፍል አካል ላይ እንዴት እንደሚሠራ ለመገምገም, የተለመደው የሜካኒካዊ ጭንቀት ጽንሰ-ሐሳብ ቀርቧል.

ፎርሙላ 2 - መደበኛ የሜካኒካዊ ጭንቀት.

ኤስ-መስቀል-ክፍል አካባቢ።

ይህ ጭንቀት በመጨረሻ ከሰውነት ማራዘም ጋር ተመጣጣኝ ነው. አንጻራዊ ማራዘም የአንድ አካል ርዝመት ከጠቅላላ ርዝመቱ ጋር ያለው ጭማሪ ሬሾ ነው። እና የተመጣጠነ ቅንጅት የወጣት ሞጁል ተብሎ ይጠራል። ሞዱሉስ ምልክቱን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ የሰውነት ማራዘሚያ ዋጋ ሞዱሎ ስለሚወሰድ ነው። አካሉ ማጠር ወይም መጨመሩን ግምት ውስጥ አያስገባም. ርዝመቱን መለወጥ አስፈላጊ ነው.

ፎርሙላ 3 - የወጣት ሞጁል.

|e| - የሰውነት አንጻራዊ ማራዘም.

s መደበኛ የሰውነት ውጥረት ነው.

ምን ያህሎቻችን ቁሶች እርምጃ ሲወሰዱ በሚያስደንቅ ሁኔታ ባህሪያቸውን አስበው ያውቃሉ?

ለምሳሌ, ለምን ጨርቅ ይሠራል, ወደ ውስጥ ከዘረጋን የተለያዩ ጎኖች, ለረጅም ጊዜ ሊጎትት ይችላል, እና በድንገት በአንድ ጊዜ ሊሰበር ይችላል? እና ተመሳሳይ ሙከራ በእርሳስ ለማከናወን በጣም አስቸጋሪ የሆነው ለምንድነው? የቁሳቁስ መቋቋም በምን ላይ የተመሰረተ ነው? በምን ያህል መጠን ሊበላሽ ወይም ሊለጠጥ እንደሚችል እንዴት መወሰን ይቻላል?

አንድ እንግሊዛዊ ተመራማሪ ከ300 ዓመታት በፊት እነዚህን ሁሉ እና ሌሎች በርካታ ጥያቄዎችን ራሱን ጠይቆ መልሱን አገኘ። የጋራ ስም"የሆክ ህግ".

በምርምርው መሠረት እያንዳንዱ ቁሳቁስ የሚባሉት ነገሮች አሉት የመለጠጥ ቅንጅት. ይህ ቁሳቁስ በተወሰኑ ገደቦች ውስጥ እንዲዘረጋ የሚያደርግ ንብረት ነው። የመለጠጥ ቅንጅት ቋሚ እሴት ነው. ይህ ማለት እያንዳንዱ ቁሳቁስ የተወሰነ የመከላከያ ደረጃን ብቻ መቋቋም ይችላል, ከዚያ በኋላ የማይቀለበስ የአካል ጉዳተኝነት ደረጃ ላይ ይደርሳል.

በአጠቃላይ፣ ሁክ ህግ በቀመር ሊገለጽ ይችላል፡-

F የመለጠጥ ኃይል ሲሆን, k ቀደም ሲል የተጠቀሰው የመለጠጥ መጠን ነው, እና / x/ የቁሱ ርዝመት ለውጥ ነው. በዚህ አመላካች ለውጥ ምን ማለት ነው? በሃይል ተጽእኖ ስር አንድ የተወሰነ ነገር በጥናት ላይ ያለ, ገመድ, ላስቲክ ወይም ሌላ ማንኛውም ነገር ይለወጣል, መዘርጋት ወይም መጭመቅ. በዚህ ጉዳይ ላይ ያለው የርዝማኔ ለውጥ በተጠናው ነገር የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ርዝመት መካከል ያለው ልዩነት ነው. ያም ማለት ምን ያህል ፀደይ (ጎማ, ክር, ወዘተ) ምን ያህል እንደተዘረጋ / እንደጨመቀ.

ስለዚህ ፣ የመለጠጥ ርዝመት እና የማያቋርጥ ቅንጅት ማወቅ የዚህ ቁሳቁስ, ቁሱ የተዘረጋበትን ኃይል ማግኘት ይችላሉ, ወይም የመለጠጥ ኃይል,ሁክ ሕግ ብዙ ጊዜ ተብሎ ይጠራል።

እንዲሁም አሉ። ልዩ ጉዳዮች, በዚህ ውስጥ ይህ ህግ በመደበኛ መልክ ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም. ስለ ነው።በተቆራረጡ ሁኔታዎች ውስጥ የመቀየሪያውን ኃይል ለመለካት, ማለትም, ቁስሉ በአንድ ማዕዘን ላይ በሚሠራው የተወሰነ ኃይል በሚፈጠርባቸው ሁኔታዎች ውስጥ. የ ሁክ ህግ በሼር ስር እንደሚከተለው ሊገለፅ ይችላል፡

τ የሚፈለገው ኃይል ሲሆን, G የመለጠጥ ሞጁል በመባል የሚታወቀው ቋሚ ቅንጅት ነው, y የሽላ አንግል ነው, የነገሩን የማዘንበል አንግል የተቀየረበት መጠን.

የተበላሹ ዓይነቶች

መበላሸትየሰውነት ቅርጽ, መጠን ወይም መጠን ለውጥ ይባላል. የሰውነት መበላሸት በሰውነት ላይ በሚተገበሩ የውጭ ኃይሎች ምክንያት ሊከሰት ይችላል. በሰውነት ላይ የውጭ ኃይሎች እርምጃ ካቆሙ በኋላ ሙሉ በሙሉ የሚጠፉ ለውጦች ይባላሉ ላስቲክ, እና ውጫዊ ኃይሎች በሰውነት ላይ እርምጃ መውሰድ ካቆሙ በኋላ እንኳን የሚቀጥሉ ለውጦች - ፕላስቲክ. መለየት የመለጠጥ ውጥረትወይም መጭመቅ(አንድ-ጎን ወይም አጠቃላይ) መታጠፍ, ቶርሽንእና ፈረቃ.

ተጣጣፊ ኃይሎች

ለአካል ጉዳተኞች ጠንካራበአንጓዎች ላይ የሚገኙትን ቅንጣቶች (አተሞች, ሞለኪውሎች, ions). ክሪስታል ጥልፍልፍ፣ከሚዛናዊ ቦታቸው ተፈናቅለዋል። ይህ መፈናቀል በጠንካራ አካል ቅንጣቶች መካከል ባለው መስተጋብር ኃይል ይቋቋማል፣ እነዚህ ቅንጣቶች እርስ በርሳቸው በተወሰነ ርቀት ላይ እንዲቆዩ ያደርጋል። ስለዚህ, ከማንኛውም አይነት የመለጠጥ ቅርጽ ጋር, በሰውነት ውስጥ መበላሸትን የሚከላከሉ ውስጣዊ ኃይሎች ይነሳሉ.

በሰውነት ውስጥ የመለጠጥ ለውጥ በሚፈጠርበት ጊዜ የሚነሱ ኃይሎች እና በሰውነት ውስጥ በተከሰቱ የአካል ክፍሎች ውስጥ በተፈጠሩት የአካል ክፍሎች መፈናቀል አቅጣጫ ላይ የሚመሩ ኃይሎች የመለጠጥ ኃይሎች ይባላሉ። የላስቲክ ሃይሎች በተበላሸ የሰውነት ክፍል ውስጥ እንዲሁም ከሰውነት ጋር በሚገናኙበት ጊዜ የሰውነት መበላሸትን ያስከትላል። ነጠላ ውጥረት ወይም መጨናነቅ በሚፈጠርበት ጊዜ የመለጠጥ ኃይል የውጭው ኃይል በሚሠራበት ቀጥተኛ መስመር ላይ ይመራል, ይህም የሰውነት መበላሸትን ያስከትላል, ከዚህ ኃይል አቅጣጫ ተቃራኒ እና ወደ ሰውነት ወለል. የመለጠጥ ኃይሎች ተፈጥሮ ኤሌክትሪክ ነው.

በአንድ ወገን ውጥረት እና በጠንካራ አካል መጨናነቅ ወቅት የመለጠጥ ሃይሎች መከሰት ሁኔታን እንመለከታለን።

ሁክ ህግ

የመለጠጥ ሃይል እና የሰውነት የመለጠጥ ቅርጽ (በትንንሽ ለውጦች) መካከል ያለው ግንኙነት በኒውተን ዘመናዊ በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ሁክ በሙከራ የተመሰረተ ነው። የሂሳብ አገላለጽየሁክ ህግ የአንድ ወገን ውጥረት (መጭመቅ) ቅርጻቅር ቅርፅ አለው፡-

የት f የመለጠጥ ኃይል; x - የሰውነት ማራዘም (የሰውነት መበላሸት); k ግትርነት ተብሎ በሚጠራው የሰውነት መጠን እና ቁሳቁስ ላይ በመመስረት የተመጣጣኝ ቅንጅት ነው። የግትርነት SI አሃድ ኒውተን በአንድ ሜትር (N/m) ነው።

ሁክ ህግለአንድ-ጎን ውጥረት (መጭመቅ) እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል- የሰውነት መበላሸት በሚፈጠርበት ጊዜ የሚፈጠረው የመለጠጥ ኃይል ከዚህ አካል ማራዘም ጋር ተመጣጣኝ ነው።

የሆክ ህግን የሚያሳይ ሙከራን እንመልከት። የሲሊንደሪክ ጸደይ የሲሜትሪ ዘንግ ከቀጥታ መስመር አክስ ጋር ይመሳሰል (ምስል 20, ሀ). የፀደይ አንድ ጫፍ በ A ነጥብ ላይ ባለው ድጋፍ ውስጥ ተስተካክሏል, ሁለተኛው ደግሞ ነፃ ነው እና አካሉ M ከእሱ ጋር ተያይዟል. የፀደይ የነጻውን ጫፍ አቀማመጥ የሚወስነው የማስተባበር x አመጣጥ.

የነጻው ፍጻሜው ነጥብ D ላይ እንዲደርስ ምንጩን እንዘርጋው፡ አስተባባሪው x > 0፡ በዚህ ጊዜ ፀደይ በሰውነት M ላይ በሚለጠጥ ኃይል ይሠራል።

የነጻው መጨረሻ ነጥብ B ላይ እንዲሆን አሁን ምንጩን እንጨመቅ፣ አስተባባሪው x ነው።

ከሥዕሉ መረዳት የሚቻለው የፀደይ የመለጠጥ ኃይል ወደ መጥረቢያ ዘንግ ላይ ያለው ትንበያ ሁል ጊዜ ከ x መጋጠሚያ ምልክት ጋር ተቃራኒ የሆነ ምልክት አለው ፣ ምክንያቱም የመለጠጥ ኃይል ሁል ጊዜ ወደ ሚዛናዊ ቦታ ይመራል ሐ. በምስል። 20፣ ለ ሁክ ህግ ግራፍ ያሳያል። የፀደይ የማራዘሚያ x እሴቶች በ abscissa ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል እና የመለጠጥ ኃይል እሴቶች በተራራው ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል። የfx በ x ላይ ያለው ጥገኝነት መስመራዊ ነው፣ ስለዚህ ግራፉ በመጋጠሚያዎች አመጣጥ ውስጥ የሚያልፍ ቀጥተኛ መስመር ነው።

ሌላ ሙከራን እናስብ.

የአንድ ቀጭን የብረት ሽቦ አንድ ጫፍ በቅንፍ ላይ እና በሌላኛው ጫፍ ላይ የተንጠለጠለ ሸክም ይኑር, የክብደቱ ውጫዊ የመለጠጥ ኃይል F በሽቦው ላይ በመስቀለኛ ክፍል (ምስል 21) ላይ ይሠራል.

በሽቦው ላይ ያለው የዚህ ኃይል እርምጃ በኃይል ሞጁል F ላይ ብቻ ሳይሆን በሽቦ ኤስ መስቀለኛ ክፍል ላይም ይወሰናል.

በእሱ ላይ በተተገበረው የውጭ ኃይል ተጽእኖ, ሽቦው የተበላሸ እና የተዘረጋ ነው. ዝርጋታው በጣም ትልቅ ካልሆነ, ይህ መበላሸት የመለጠጥ ነው. በመለጠጥ የተበላሸ ሽቦ ውስጥ, የመለጠጥ ኃይል f ክፍል ይነሳል. በኒውተን ሶስተኛ ህግ መሰረት የመለጠጥ ሃይል በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒ እኩል ነው። የውጭ ኃይል, በሰውነት ላይ የሚሠራ, ማለትም.

f up = -F (2.10)

የመለጠጥ ቅርጽ ያለው አካል ሁኔታ በተጠራው እሴት s ተለይቶ ይታወቃል መደበኛ የሜካኒካዊ ጭንቀት(ወይም በአጭሩ፣ ልክ መደበኛ ቮልቴጅ). መደበኛ ውጥረት s የመለጠጥ ኃይል ሞጁሎች ከሰውነት መስቀለኛ ክፍል ጋር ሬሾ ጋር እኩል ነው።

s = f up/S (2.11)

ያልተዘረጋው ሽቦ የመጀመሪያ ርዝመት L 0 ይሁን. ኃይል F ከተጠቀሙ በኋላ ሽቦው ተዘረጋ እና ርዝመቱ ከ L ጋር እኩል ሆኗል. መጠኑ DL = L - L 0 ይባላል. ፍጹም ሽቦ ማራዘም. ብዛት e = DL/L 0 (2.12) ይባላል አንጻራዊ የሰውነት ማራዘም. ለተጨናነቀ ውጥረት e>0፣ ለተጨመቀ ውጥረት ሠ< 0.

ምልከታዎች እንደሚያሳዩት ለትንንሽ ቅርፆች መደበኛው ጭንቀት ከ አንጻራዊ ማራዘሚያ ጋር ተመጣጣኝ ነው.

s = ኢ|e|. (2.13)

ፎርሙላ (2.13) ሁክ ለአንድ ወገን ውጥረት (መጭመቅ) ከሚጽፉበት ዓይነቶች አንዱ ነው። በዚህ ቀመር ውስጥ, አንጻራዊው ማራዘም አወንታዊ እና አሉታዊ ሊሆን ስለሚችል, ሞዱሎ ይወሰዳል. በ ሁክ ህግ ውስጥ ያለው የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት ኢ የመለጠጥ ቁመታዊ ሞጁል (Young's modules) ይባላል።

እንጫን አካላዊ ትርጉምየወጣቶች ሞጁሎች. ከቀመር (2.12) እንደሚታየው e = 1 እና L = 2L 0 ለ DL = L 0 . ከ ቀመር (2.13) በዚህ ሁኔታ s = E. በዚህም ምክንያት የያንግ ሞጁል በቁጥር ከመደበኛው ጭንቀት ጋር እኩል ነው, ይህም ርዝመቱ በእጥፍ ይጨምራል. (የ ሁክ ህግ ለእንዲህ ዓይነቱ ትልቅ መበላሸት እውነት ከሆነ)። ከቀመር (2.13) በተጨማሪም በ SI ያንግ ሞጁል በፓስካል (1 ፓ = 1 N / m2) ውስጥ እንደሚገለጽ ግልጽ ነው.