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弾性材料を伸ばしたり圧縮したりすることにより、どのような力が発揮されますか?

弾性材料を伸ばしたり圧縮したりすることで加えられる力は、 Hookeの法則に準拠しています。 。この法律では、力(f)は平衡位置からの変位(x)に直接比例していると述べています。

これが故障です:

* Hookeの法則方程式: f =-kx

* F:力(ニュートンで)

* K:スプリング定数(1メートルあたりのニュートン、n/m)

* X:変位(メートル単位)

キーポイント:

* スプリング定数(k): これは、弾性材料の剛性を表しています。スプリング定数が高いということは、ストレッチまたは圧縮により多くの力を必要とする硬い材料を意味します。

* 変位(x): これは、材料がその安静時から伸びるか圧縮される量です。

* ネガティブサイン: 否定的な兆候は、力が変位とは反対方向に作用することを示しています。たとえば、スプリング(正の変位)を伸ばすと、力はそれを平衡位置(負の力)に向けて引き戻します。

例:

* 輪ゴムの伸び: 輪ゴムを引っ張ると、ストレッチに抵抗する力が比例して増加します。

* スプリングの圧縮: スプリングを押し下げると、圧縮に抵抗する上向きの力が作成されます。

Hookeの法則を超えて:

Hookeの法則は弾性制限内の弾性材料に適用されることを覚えておくことが重要です 。 この制限を超えて、材料は永久に変形し、力分散関係がより複雑になります。

要約すると、弾性材料の伸縮または圧縮によって及ぼす力は変位に直接比例し、ばね定数で定義されている材料の剛性に依存します。

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