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.

ሁክ ህግበተለምዶ በውጥረት አካላት እና በውጥረት አካላት መካከል ያለው ቀጥተኛ ግንኙነት ይባላል።

በተለመደው ጭንቀት የተሸከመውን ከተጋጠሙትም መጥረቢያዎች ጋር ትይዩ ፊቶች ያሉት አንደኛ ደረጃ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ትይዩ σ x, በሁለት ተቃራኒ ፊቶች ላይ እኩል ተከፋፍሏል (ምስል 1). በውስጡ σy = σ z = τ x y = τ x z = τ yz = 0.

እስከ ተመጣጣኝነት ገደብ ድረስ, አንጻራዊው ማራዘሚያ በቀመርው ይሰጣል

የት ኢ- የመለጠጥ ሞጁል. ለብረት ብረት ኢ = 2*10 5 MPa, ስለዚህ, ቅርጻ ቅርጾች በጣም ትንሽ ናቸው እና እንደ መቶኛ ወይም 1 * 10 5 (የተዛባ ለውጦችን በሚለኩ የጭንቀት መለኪያ መሳሪያዎች) ይለካሉ.

አንድ ኤለመንት ወደ ዘንግ አቅጣጫ ማራዘም Xበተለዋዋጭ አቅጣጫ ከመጥበብ ጋር ተያይዞ በተዛባ አካላት ተወስኗል

የት μ - የጎን መጭመቂያ ሬሾ ወይም የፖይሰን ሬሾ ተብሎ የሚጠራ ቋሚ። ለብረት ብረት μ ብዙውን ጊዜ ወደ 0.25-0.3 ይወሰዳል.

በጥያቄ ውስጥ ያለው አካል ከተለመዱ ጭንቀቶች ጋር በአንድ ጊዜ ከተጫነ σx, σy, σ z, በፊቶቹ ላይ እኩል ተከፋፍሏል, ከዚያም የተበላሹ ነገሮች ይጨምራሉ

በእያንዳንዱ የሶስቱ ጭንቀቶች ምክንያት የተበላሹትን የተበላሹ ክፍሎችን በማስተካከል, ግንኙነቶቹን እናገኛለን

እነዚህ ግንኙነቶች በበርካታ ሙከራዎች የተረጋገጡ ናቸው. ተተግብሯል። ተደራቢ ዘዴወይም ሱፐርቦታዎችውጥረቶቹ እና ውጥረቶቹ ጥቃቅን እና በተተገበሩ ኃይሎች ላይ ቀጥተኛ ጥገኛ እስከሆኑ ድረስ በበርካታ ኃይሎች የተከሰቱትን አጠቃላይ ውጥረቶች እና ጭንቀቶች ማግኘት ህጋዊ ነው። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ፣ በተበላሸው አካል ልኬቶች ላይ ትናንሽ ለውጦችን እና የውጭ ኃይሎችን የመተግበር ነጥቦችን ትናንሽ እንቅስቃሴዎችን ቸል እና ስሌቶቻችንን በመነሻ ልኬቶች ላይ እናስቀምጣለን። የመጀመሪያ ቅጽአካላት.

የተፈናቃዮቹ ትንሽነት የግድ በኃይላትና በሥርጭት መካከል ያለው ግንኙነት መስመራዊ ነው ማለት እንዳልሆነ ልብ ሊባል ይገባል። ስለዚህ ፣ ለምሳሌ ፣ በ በሃይሎች የተጨመቀ ጥበትር ኃይል በተጨማሪ ተጭኗል አር, በትንሽ ማፈንገጥ እንኳን δ አንድ ተጨማሪ ነጥብ ይነሳል ኤም = Qδ, ይህም ችግሩን መደበኛ ያልሆነ ያደርገዋል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች, ሙሉ ማፈንገጫዎች አይደሉም መስመራዊ ተግባራትጥረት እና በቀላል ሱፐርላይዜሽን ሊገኝ አይችልም.

በሙከራ የተረጋገጠው የሽላጭ ጭንቀቶች በሁሉም የንጥሉ ገጽታዎች ላይ የሚሠሩ ከሆነ, የተዛማጁ ማዕዘን መዛባት የሚወሰነው በተቆራረጡ ተጓዳኝ አካላት ላይ ብቻ ነው.

ቋሚ ጂየመለጠጥ ወይም የመቁረጫ ሞጁል ይባላል.

በሦስት መደበኛ እና በሦስት ታንጀንቲያል ውጥረት አካላት ተግባር ምክንያት የአንድን ንጥረ ነገር መበላሸት አጠቃላይ ሁኔታ ሱፐርፖዚሽን በመጠቀም ሊገኝ ይችላል-በግንኙነቶች (5.2 ለ) የሚወሰኑ ሶስት የሽላጭ ለውጦች በገለፃዎች በሚወሰኑ ሶስት ቀጥተኛ ለውጦች ላይ ተደራርበዋል ( 5፡2 ሀ)። እኩልታዎች (5.2a) እና (5.2b) በጭንቀት እና በጭንቀት አካላት መካከል ያለውን ግንኙነት ይወስናሉ እና ይባላሉ አጠቃላይ ሁክ ህግ. አሁን የሸረር ሞጁሉን እናሳይ ጂበመለጠጥ የመለጠጥ ሞጁል ውስጥ ይገለጻል ኢእና የ Poisson ጥምርታ μ . ይህንን ለማድረግ, ግምት ውስጥ ያስገቡ ልዩ ጉዳይ፣ መቼ σ x = σ , σy = -σ እና σ z = 0.

ኤለመንቱን እንቆርጠው ኤ ቢ ሲ ዲአውሮፕላኖች ከአክሱ ጋር ትይዩ ዝእና በ 45 ° አንግል ወደ መጥረቢያዎች ዘንበል Xእና በ(ምስል 3). ከኤለመንት 0 ሚዛናዊ ሁኔታዎች እንደሚከተለው ቢኤስ, መደበኛ ውጥረት σ ቁበሁሉም የንጥሉ ገጽታዎች ላይ ኤ ቢ ሲ ዲከዜሮ ጋር እኩል ናቸው, እና የተቆራረጡ ጭንቀቶች እኩል ናቸው

ይህ የጭንቀት ሁኔታ ይባላል ንጹህ ሸለተ. ከእኩልታዎች (5.2a) ይከተላል

ማለትም የአግድም ኤለመንት ማራዘሚያ 0 ነው። ሐከአቀባዊው አካል 0 ማሳጠር ጋር እኩል ነው። ለ: εy = -ε x.

በፊቶች መካከል አንግል ኣብ ርእሲኡ፡ ኣብ ውሽጢ ሃገር ዝርከቡ ውልቀ-ሰባት ኣብ ውሽጢ ሃገር ዝርከቡ ምዃኖም ተሓቢሩእና BCለውጦች, እና ተጓዳኝ የጭረት መወጠር ዋጋ γ ከሶስት ማዕዘን 0 ሊገኝ ይችላል ቢኤስ:

ያንን ተከትሎ ነው።

የቁጥጥር ጥያቄዎች

1) መበላሸት ምን ይባላል? ምን ዓይነት የተዛባ ለውጦችን ያውቃሉ?

መበላሸት- ከእንቅስቃሴያቸው ጋር ተያያዥነት ያላቸው የሰውነት ቅንጣቶች አንጻራዊ አቀማመጥ ለውጥ. መበላሸት በኢንተርአቶሚክ ርቀቶች ለውጥ እና የአተሞች ብሎኮች እንደገና ማስተካከል ውጤት ነው። በተለምዶ ፣ መበላሸት በ interatomic ኃይሎች መጠን ላይ ካለው ለውጥ ጋር አብሮ ይመጣል ፣ መለኪያው የመለጠጥ ጭንቀት ነው።

የተበላሹ ዓይነቶች:

ውጥረት - መጨናነቅ- የቁሳቁሶች መቋቋም ውስጥ - ሸክም በእሱ ቁመታዊ ዘንግ ላይ ከተተገበረ የሚፈጠረው የዱላ ወይም የጨረር ቁመታዊ ለውጥ ዓይነት (በእሱ ላይ የሚሠሩት ኃይሎች ውጤት በበትሩ መስቀለኛ መንገድ የተለመደ ነው እና ያልፋል) በእሱ የጅምላ ማእከል በኩል).

ውጥረት ዘንግ እንዲራዘም ያደርጋል (መሰባበር እና ቀሪ መበላሸት እንዲሁ ይቻላል) ፣ መጭመቅ የዱላውን ማሳጠር ያስከትላል (መረጋጋት እና ቁመታዊ መታጠፍ ይቻላል)።

ማጠፍ- ቀጥ ያሉ አሞሌዎች መጥረቢያዎች ወይም የተጠማዘዙ አሞሌዎች ዘንጎች ላይ ለውጥ ያለበት የአካል ጉዳተኝነት ዓይነት። ማጠፍ በጨረር መስቀለኛ ክፍል ውስጥ ከሚታጠፉ አፍታዎች መከሰት ጋር የተያያዘ ነው። ቀጥተኛ መታጠፍ የሚከሰተው በአንድ የተወሰነ የጨረር ክፍል ውስጥ ያለው የመታጠፍ ቅጽበት በዚህ ክፍል ውስጥ ከሚገኙት ዋና ዋና ማዕከላዊ መጥረቢያዎች ውስጥ በሚያልፈው አውሮፕላን ውስጥ ሲሰራ ነው። በተወሰነው የጨረር ክፍል ውስጥ የማጠፍዘዣው ተግባር አውሮፕላኑ በዚህ ክፍል ውስጥ ካሉት ዋና ዋና ዘንጎች ውስጥ በማይገባበት ጊዜ ፣ ​​​​ገደል ተብሎ ይጠራል።

በቀጥታም ሆነ በተዘዋዋሪ መታጠፍ ወቅት ፣ የታጠፈ ጊዜ ብቻ በጨረሩ መስቀለኛ ክፍል ውስጥ የሚሰራ ከሆነ ፣በዚህ መሠረት ፣ ንጹህ ቀጥ ያለ ወይም ንጹህ የታጠፈ መታጠፍ አለ። ተሻጋሪ ሃይል በመስቀለኛ ክፍል ውስጥ የሚሰራ ከሆነ፣ ተሻጋሪ ቀጥ ያለ ወይም የተገላቢጦሽ መታጠፊያ አለ።

ቶርሽን- የሰውነት መበላሸት ዓይነቶች አንዱ። በአንድ አካል ላይ ጭነት በተለዋዋጭ አውሮፕላኑ ውስጥ በጥንድ ሃይሎች (አፍታ) መልክ ሲተገበር ይከሰታል። በዚህ ሁኔታ, በሰውነት መስቀሎች ክፍሎች ውስጥ አንድ የውስጥ ኃይል ብቻ ይታያል - torque. የጭንቀት መጨናነቅ ምንጮች እና ዘንጎች ለቶርሲንግ ይሠራሉ.

የመበላሸት ዓይነቶች ጠንካራ. መበላሸት የመለጠጥ እና የፕላስቲክ ነው.

መበላሸትጠንካራ አካል ከድምጽ ለውጦች ፣ የሙቀት መስፋፋት ፣ ማግኔቲክስ (መግነጢሳዊ ተፅእኖ) ፣ ገጽታ ጋር የተዛመዱ የደረጃ ለውጦች ውጤት ሊሆን ይችላል። የኤሌክትሪክ ክፍያ(የፓይዞኤሌክትሪክ ተጽእኖ) ወይም በውጪ ኃይሎች ምክንያት.

ቅርጸ-ቁምፊው የሚያስከትለውን ጭነት ከተወገደ በኋላ የሚጠፋ ከሆነ ላስቲክ ይባላል, እና ጭነቱ ከተወገደ በኋላ ካልጠፋ (ቢያንስ ሙሉ በሙሉ) ፕላስቲክ. ሁሉም እውነተኛ ጠጣሮች፣ ሲበላሹ፣ ይብዛም ይነስም የፕላስቲክ ባህሪ አላቸው። በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ የመለጠጥ ጽንሰ-ሐሳብ እንደሚደረገው, የአካላት የፕላስቲክ ባህሪያት ችላ ሊባሉ ይችላሉ. በበቂ ትክክለኛነት ፣ ጠንካራ አካል እንደ ላስቲክ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል ፣ ማለትም ፣ ጭነቱ ከተወሰነ ወሰን በላይ እስኪያልፍ ድረስ የሚታዩ የፕላስቲክ ለውጦችን አያሳይም።

የፕላስቲክ መበላሸት ባህሪ እንደ የሙቀት መጠን, የመጫኛ ጊዜ ወይም የጭንቀት መጠን ሊለያይ ይችላል. በሰውነት ላይ በተገጠመ ቋሚ ጭነት, መበላሸቱ በጊዜ ይለወጣል; ይህ ክስተት ክሪፕ ይባላል. የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የፍጥነት መጠን ይጨምራል. ልዩ ሁኔታዎች ዘና ማለት እና የመለጠጥ ውጤት ናቸው። የፕላስቲክ መበላሸት ዘዴን ከሚገልጹት ንድፈ ሐሳቦች አንዱ በክሪስታል ውስጥ የመፈናቀል ጽንሰ-ሐሳብ ነው.

ለተለያዩ የመበላሸት ዓይነቶች የ ሁክ ህግ ማውጣት።

የተጣራ ለውጥ; ንፁህ ቶርሽን;

4) የሼር ሞጁል እና የቶርሺን ሞጁል ምን ይባላል, ምንድን ናቸው? አካላዊ ትርጉም?

የሸርተቴ ሞጁሎችወይም ግትርነት ሞጁሎች (ጂ ወይም μ) የቁሳቁስ መጠን በሚቆይበት ጊዜ የቅርጽ ለውጦችን የመቋቋም ችሎታን ያሳያል። እንደ ለውጡ ይገለጻል የሸረሪት ውጥረት ጥምርታ ቀኝ ማዕዘንየተቆራረጡ ጭንቀቶች በሚሠሩባቸው አውሮፕላኖች መካከል). የመቁረጥ ሞጁሉ የ viscosity ክስተት አካላት አንዱ ነው።

የሸርተቴ ሞጁሎች; የቶርሽን ሞጁሎች;

5) የ ሁክ ህግ የሂሳብ አገላለጽ ምንድን ነው? የመለጠጥ ሞጁሎች እና የጭንቀት መለኪያዎች የሚለካው በየትኛው ክፍሎች ነው?

በፓ ውስጥ ይለካል, - ሁክ ህግ

የክራይሚያ ግዛት የትምህርት ሚኒስቴር

ታውራይድ ብሔራዊ ዩኒቨርሲቲ በስም ተሰይሟል። ቬርናድስኪ

የአካላዊ ህግ ጥናት

የሆክ ህግ

ያጠናቀቀው፡ የ1ኛ አመት ተማሪ

የፊዚክስ ፋኩልቲ gr. ኤፍ-111

ፖታፖቭ Evgeniy

ሲምፈሮፖል-2010

እቅድ፡

በህጉ በተገለጹት ክስተቶች ወይም መጠኖች መካከል ያለው ግንኙነት።

የሕጉ መግለጫ

የሕጉ የሂሳብ መግለጫ።

ህጉ እንዴት ተገኘ፡ በሙከራ መረጃ መሰረት ወይስ በንድፈ ሀሳብ?

ሕጉ በተቀረጸበት መሠረት ልምድ ያላቸው እውነታዎች.

በንድፈ ሀሳቡ ላይ የተቀረፀውን የህግ ትክክለኛነት የሚያረጋግጡ ሙከራዎች.

ሕጉን የመጠቀም ምሳሌዎች እና የሕጉን ተፅእኖ በተግባር ላይ ማዋል.

ስነ-ጽሁፍ.

በህጉ በተገለጹት ክስተቶች ወይም መጠኖች መካከል ያለው ግንኙነት፡-

የ ሁክ ህግ እንደ ውጥረት እና የጠንካራ ፣ የመለጠጥ ሞጁሎች እና የመለጠጥ ቅርፅ ያሉ ክስተቶችን ያዛምዳል። የሰውነት መበላሸት በሚፈጠርበት ጊዜ የሚፈጠረው የመለጠጥ ኃይል ሞጁል ከርዝመቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ማራዘም የቁሳቁስ መበላሸት ባህሪ ነው, በተዘረጋበት ጊዜ የዚህ ቁሳቁስ ናሙና ርዝመት መጨመር ይገመገማል. የላስቲክ ሃይል የሰውነት መበላሸት በሚፈጠርበት ጊዜ የሚነሳ እና ይህንን ቅርጸ-ቁምፊን የሚከላከል ኃይል ነው። ውጥረት በውጫዊ ተጽእኖዎች ተጽእኖ ስር በተበላሸ አካል ውስጥ የሚነሱ የውስጥ ኃይሎች መለኪያ ነው. የሰውነት መበላሸት (deformation) እርስ በርስ በሚዛመደው የሰውነት እንቅስቃሴ ላይ በተዛመደ የአካል ክፍሎች አንጻራዊ አቀማመጥ ለውጥ ነው. እነዚህ ፅንሰ-ሀሳቦች ግትርነት ኮፊሸን በሚባለው የተገናኙ ናቸው። በእቃው የመለጠጥ ባህሪያት እና በአካሉ መጠን ይወሰናል.

የሕጉ መግለጫ፡-

የሁክ ህግ ውጥረትን እና የመለጠጥ ሚዲያን መበላሸትን የሚያገናኘው የመለጠጥ ንድፈ ሃሳብ እኩልነት ነው።

የሕጉ አጻጻፍ የመለጠጥ ኃይል ከሥነ-ቅርጽ ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው.

የሕጉ ሒሳባዊ መግለጫ፡-

ለአንድ ቀጭን የመሸከምያ ዘንግ፣የሆክ ህግ የሚከተለውን መልክ አለው፡-

እዚህ ኤፍየዱላ ውጥረት ኃይል, Δ ኤል- የእሱ ማራዘሚያ (መጭመቂያ), እና ክተብሎ ይጠራል የመለጠጥ ቅንጅት(ወይም ጥብቅነት)። በቀመር ውስጥ ያለው ቅነሳ የሚያሳየው የውጥረት ኃይል ሁል ጊዜ ከመበላሸቱ ጋር በተቃራኒ አቅጣጫ እንደሚመራ ነው።

አንጻራዊውን ማራዘም ከገቡ

እና በመስቀለኛ ክፍል ውስጥ መደበኛ ውጥረት

ያኔ ሁክ ህግ እንደዚህ ይፃፋል

በዚህ ቅፅ ውስጥ ለማንኛውም ጥቃቅን ጥራዞች ዋጋ ያለው ነው.

በአጠቃላይ ሁኔታ, ውጥረት እና ውጥረት በሦስት-ልኬት ቦታ ውስጥ ሁለተኛ ደረጃ tenors ናቸው (እያንዳንዱ 9 ክፍሎች አሏቸው). እነሱን የሚያገናኘው የላስቲክ ቋሚዎች ቴንሰር የአራተኛው ደረጃ አስር ነው። ሲ ijklእና 81 አሃዞችን ይዟል። በ tensor ሲምሜትሪ ምክንያት ሲ ijkl, እንዲሁም የጭንቀት እና የጭንቀት ጫናዎች, 21 ቋሚዎች ብቻ ገለልተኛ ናቸው. ሁክ ህግ ይህን ይመስላል፡-

የት σ ij- የጭንቀት ዘንበል, - የጭንቀት መለኪያ. ለአይዞሮፒክ ቁስ አካል, አስር ሲ ijklሁለት ገለልተኛ ቅንጅቶችን ብቻ ይይዛል።

ህጉ እንዴት ተገኘ፡ በሙከራ መረጃ መሰረት ወይም በንድፈ ሀሳብ፡-

ሕጉ በ 1660 በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ሮበርት ሁክ (ሁክ) በአስተያየቶች እና ሙከራዎች ላይ ተመስርቷል. በ1678 በታተመው ሁክ “De potentia restitutiva” በተሰኘው ድርሰቱ እንደገለጸው ግኝቱ ከ18 ዓመታት በፊት በእርሳቸው የተሰራ ሲሆን በ1676 ደግሞ በሌላ መጽሐፎቹ ውስጥ “ceiiinossttuv” በሚለው አናግራም ሽፋን ተደረገ። "ኡት ተንሲኦ ሲክ ቪስ" . እንደ ፀሐፊው ማብራሪያ፣ ከላይ የተጠቀሰው የተመጣጣኝነት ህግ ለብረታ ብረት ብቻ ሳይሆን ለእንጨት፣ ለድንጋይ፣ ለቀንድ፣ ለአጥንት፣ ለመስታወት፣ ለሐር፣ ለፀጉር ወዘተ.

ሕጉ በተቀረጸበት መሠረት ልምድ ያላቸው እውነታዎች፡-

ታሪክ ስለዚህ ጉዳይ ዝም ይላል..

በንድፈ ሀሳቡ መሰረት የተቀረፀውን የህግ ትክክለኛነት የሚያረጋግጡ ሙከራዎች፡-

ህጉ የተዘጋጀው በሙከራ መረጃ መሰረት ነው። በእርግጥ ፣ አካል (ሽቦ) ከተወሰነ የግትርነት ቅንጅት ጋር ሲዘረጋ ክወደ ርቀት Δ ኤልከዚያም ምርታቸው ሰውነትን (ሽቦን) ከሚዘረጋው ኃይል ጋር እኩል ይሆናል. ይህ ግንኙነት እውነት ይሆናል, ነገር ግን ለሁሉም ቅርጻ ቅርጾች ሳይሆን ለትንንሽ. በትልልቅ ለውጦች፣ ሁክ ህግ መተግበሩን ያቆማል እና አካሉ ይወድቃል።

ሕጉን የመጠቀም እና የሕጉን ውጤት በተግባር የመጠቀም ምሳሌዎች፡-

እንደ ሁክ ህግ፣ የፀደይ ማራዘም በእሱ ላይ የሚሠራውን ኃይል ለመዳኘት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ይህ እውነታ ዳይናሞሜትር በመጠቀም ኃይሎችን ለመለካት ጥቅም ላይ ይውላል - ለተለያዩ የኃይል እሴቶች የተስተካከለ መስመራዊ ሚዛን ያለው ምንጭ።

ስነ-ጽሁፍ.

1. የኢንተርኔት መርጃዎች፡ - Wikipedia ድህረ ገጽ (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%93%D1%83 % D0%BA%D0%B0)።

2. የፊዚክስ ፔሪሽኪን አ.ቪ. 9 ኛ ክፍል

3. በፊዚክስ V.A ላይ የመማሪያ መጽሐፍ. Kasyanov 10 ኛ ክፍል

4. ስለ ሜካኒክስ Ryabushkin D.S.

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

አንድ ጠንካራ አካል ሲበላሽ ቅንጦቶቹ (አተሞች፣ ሞለኪውሎች፣ ions) በመስቀለኛ መንገዱ ላይ ይገኛሉ። 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።

የወጣት ሞጁል አካላዊ ትርጉምን እንፍጠር። 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.