フックの条件は、弾性体が歪む多くの状況で適用されます。発生には、高層ビルやギターを弾くアーティストに吹く風が含まれる場合があります。条件は、弾性体または材料の場合よりも多くの場合、線形弾性またはフック型です。ロバート・フックは、ばねに力を加えたときのばねの弾性現象を実演し、説明しました。フックの法則は、オブジェクトが歪みの後、常に元の状態に戻ろうとする現象を最初に説明したものです。弾性の特性は、弾性体の不可欠な特性として定義されました。
フックの法則
春は人間工学と創造性の驚異です。圧縮ばね、ねじりばね、引張ばね、コイルばねなど、さまざまな種類があります。それらはすべて特定の機能を果たします。ばねのこれらの機能を使用して、多くの人工物を作成できます。それらのほとんどは、17 世紀後半および 18 世紀の科学革命の一部として生まれたか、開発されました。
フックの法則は、ばねを特定の距離まで伸ばしたり縮めたりするのに必要な力は、その距離に比例すると説明しています。この法則は、英国の物理学者ロバート・フックにちなんで名付けられました。彼は、バネの弾性とそれに加えられる力との関係を証明しました。彼は最初にラテン語のアナグラムで法則を述べ、ストレスを説明するために緊張という言葉を初めて使用しました.
応力は、単位面積に外力を加えることによる変形に対して提示される抵抗です。圧力は、材料の手段を介して発生すると同時に、歪みに向かって適用されます。外部からの負荷と変形による圧力が等しい間、負荷がかかった部材は平衡状態を保ちます。
応力には、圧縮応力、引張応力、せん断応力など、さまざまな種類があります。
外力のせん断作用により、材料に発生する応力をせん断力と呼びます。体内の材料の短縮によって生じる張力は、圧縮力と呼ばれます。応力は、材料に加えられた外部荷重の伸びによって体内で促進されます。素材の伸びにつながります。
ばねに関するフックの声明は、ばねなどの弾性材料が力 (F) によって伸ばされると、応力がかかるまで分子と原子が変形し、応力が除去されると元の状態に戻ると述べています。
式は次のように記述されます:
F=-kx
F =力 (ニュートン)
k =ばね定数
x =ばねの圧縮または伸長。
フックの法則の負の符号は、ばねを平衡位置に戻そうとする復元力としての力を表しています。
ひずみとは、物体の寸法を変化させるために物体に外力が加えられることです。ひずみは、元のボディ寸法に対するボディ寸法の変化の比率として表されます。ストレスと緊張をまとめると、フックの法則はそれらの関係を説明します。ストレスは作用している限り体に残り、ストレスが取り除かれると体は元の形に戻ります。この素材の性質を弾性といいます。したがって、フックの法則は弾性の基礎であり、弾性の原理または弾性の法則として知られています。
関係は次のように与えられます
応力 =ひずみ x 弾性係数
関係式は σ =E x ε
ここで、σ =縦異常応力
E =ヤング率
縦ひずみまたは垂直ひずみ =ε
フックの法則ステートメントの重要性
フックの法則は、弾性のある材料にとって非常に重要です。このステートメントの重要性は、弾性限界と比例限界を理解することにあります。弾性限界は、永久変形が始まる前に発生する固体材料の単位面積あたりの最大力です。応力が弾性限界まで取り除かれると、材料は元の形状とサイズに戻ります。弾性限界を超える応力により、材料が流動または降伏する可能性があります。この場合、弾性限界によって弾性挙動が終了し、そのような材料では塑性挙動が開始されます。
弾性限界は、一部の弾性材料の比例限界とほぼ同じであるため、両者を区別できない場合があります。一方、他の素材の場合、両者の間に不均衡な弾性の領域があります。比例限界は、いわゆる線形弾性挙動の終点です。
フックの法則の適用
フックの法則には、多くの実際のアプリケーションがあります。フックの法則の応用例:
- ばね秤、圧力計、ギターの弦、時計のテン輪などの基本原理です。
- フックの法則は、地震学と分子力学の基礎となっています。
- 圧力計やブルドン管などの物理学および工学のアプリケーションで使用されます。
フックの法則の限界
フックの法則の限界は次のとおりです:
- フックの法則は普遍的な原則ではなく、材料がその容量を超えて引き伸ばされない限り、材料にのみ適用されます。
- 変形と力が小さい場合にのみ、フックの法則が固体に適用されます。
- 多くの材料は、弾性限界に達する前にすでにフックの法則から逸脱しています。
結論
フックの法則は、ばねを特定の距離まで伸ばしたり縮めたりするのに必要な力は、その距離に比例すると説明しています。それは、弾性の特性が弾性体の不可欠な特性であると定義しました。フックの法則は F =−kx と書くことができます。 F は、この式で加えられた力を意味するのではなく、弾性材料を元の寸法に戻す同等の復元力を意味します。フックの法則は、私たちの日常生活に多くの応用があります。たとえば、ばね秤、圧力計、ギターの弦と時計、テンプ、地震計などの基本原理です。フックの法則に関する注記には、必要なすべての重要な点が含まれています。
