Prawo hooka

Kategoria: Forum fizykow polskich.

Wersja archiwalna tematu "Prawo hooka" z grupy pl.sci.fizyka



doctorx
12 Mar 2001, 04:26
Jaki jest sens fizyczny prawa Hooka i modułu Younga.(w ksiązkach tego nie
ma).
Mam juz dwa minusy i nadal tego nie wiem:(

Pozdrowienia

Andrzej Stypula
12 Mar 2001, 07:40

doctorx wrote:

Jaki jest sens fizyczny prawa Hooka i modułu Younga.(w ksiązkach tego nie
ma).
Mam juz dwa minusy i nadal tego nie wiem:(


  Moze Twoj nauczyciel fizyki, zastanowilby sie nad sensem prowadzenia
  tych zajec przez siebie...?
  Tyt. podpowiedzi: popatrz jak jest zdefiniowany m. Younga i jaki ma
  wymiar...

J.F.
12 Mar 2001, 07:40

Jaki jest sens fizyczny prawa Hooka i modułu Younga.(w ksiązkach tego nie
ma).
Mam juz dwa minusy i nadal tego nie wiem:(


Sens fizyczny jest taki, ze jak sie przylozy sile to sie
element skraca lub wydluza, czyli zachowuje jak sprezyna.
I m.Y. jest stala proporcjonalnosci zaleznosci naprezenia
od wydluzenia.

Modul Younga to jest teoretyczne naprezenie ktore by wydluzylo
przedmiot dwukrotnie. Teoretyczne bo wiekszosc materialow peknie
przy znacznie mniejszych naprezeniach.

J.

Pawel F. Gora
12 Mar 2001, 08:04

doctorx wrote:

Jaki jest sens fizyczny prawa Hooka i modułu Younga.(w ksiązkach tego nie
ma).


W to ostatnie nie uwierzę.

Prawo Hooka głosi, że ciało poddane wydłużeniu/ugięciu/skręceniu
(bo są prawa Hooka dla wydłużeń, ugięć i skręceń) zachowuje się
liniowo i odwracalnie: odkształcenie jest proporcjonalne do
przyłożonej siły (momentu siły w wypadku skręceń) i ustępuje
po usunięciu siły (momentu siły) odkształcającej. Czyli że
ciało pod wpływem odkształceń zachowują się jak "zwykła sprężyna".
Prawo Hooka, jeśli w ogóle się stosuje, stosuje się dla stosunkowo
niewielkich sił odkształcających

Odstępstwa od prawa Hooka mogą polegać na jednej z dwu rzeczy
(najczęściej na obu na raz): Odkształcenie przestaje być
proporcjonalne do przyłożonej siły lub też ciało nie powraca do
stanu pierwotnego po ustąpieniu siły odkształacjacej. Wyobraź
sobie sprężynę, którą za mocno rozciągnieto - zwoje się
"wyprostowały", sprężyna odkształciła się trwale. Albo wyobraź sobie
blachę - jak w nią lekko pukniesz, nie zostawisz śladu, usłyszysz
tylko stuk. Jak w nią mocno walniesz młotem, zostawisz wgniecenie.

Moduł Younga to stała proporcjonalności stojąca we wzorze na
prawo Hooka dla rozciągnięć. Podaje naprężenie wewnętrzne, jakie
- teoretycznie - doprowadziłoby do dwukrotnego wydłużenia ciała.
Jak już pisał J.L., większość ciał odkształca się trwale przy
naprężeniach znacznie mniejszych od modułu Younga.

Co to jest naprężenie wewnętrzne? Mierzy się w takich jednostakch
jak ciśnienie - siła na powierzchnię. Można w pewnym sensie
powiedzieć, że jest to "ciśnienie" wywołane wewnątrz ciała
przez siły rozciągające lub ściskające ciało. Formalnie bierzesz
powierzchnię przekroju ciała prostopadłą do kierunku działającej
zewnętrznej siły odkształcającej i badasz jaką siłą spójności
przeciwstawiają się zewnętrzemu odkształceniu atomy (lub molekuły)
tworzące dane ciało, następnie zaś dzielisz to przez powierzchnię
przekroju. Po co dzielić? Pomyśl sam: Siła przyłożona do grubej
sztaby wywoła w niej mniejsze naprężenie niż taka sama siła
przyłożona do cienkiego drucika. Im większy moduł Younga, tym
ciało jest sztywniejsze, mniej podatne na odkształcenia:
jak sobie weźmiesz dwa ciała i zaczniesz je rozciągać (lub zgniatać)
taką samą siłą, bardziej odkształci się to o mniejszym module
Younga.

Paweł Góra
Institute of Physics, Jagellonian University, Cracow, Poland
A physical entity does not do what it does because it is what it is,
but is what it is because it does what it does.