• Apakah Hukum Hooke?
• Formula Undang-undang Hooke untuk Springs
• Aplikasi undang-undang Hooke
• Hukum dan keanjalan Hooke

Kami menerangkan apa itu undang-undang Hooke, formulanya dan aplikasinya dalam kejuruteraan dan seni bina. Juga, bagaimana keanjalan dikira.

Lebih besar beban yang dikenakan pada objek, lebih besar ubah bentuk yang dialaminya.

Apakah Hukum Hooke?

Hukum Keanjalan Hooke, atau ringkasnya Hukum Hooke, ialah prinsip fizikal di sekeliling kelakuan elastik padu. Ia telah dirumuskan pada tahun 1660 oleh saintis British Robert Hooke, sezaman dengan Isaac Newton yang terkenal.

Prinsip teori undang-undang ini ialah anjakan atau ubah bentuk yang dialami oleh objek yang tertakluk kepada a memaksa, akan berkadar terus dengan daya ubah bentuk atau beban. Iaitu, semakin besar daya, semakin besar ubah bentuk atau anjakan, atau sebagaimana Hooke sendiri merumuskannya dalam bahasa Latin: Ut tensio sic vis ("Seperti sambungan, jadi kekuatan").

Undang-undang Hooke amat penting dalam pelbagai bidang, seperti fizikal dan kajian spring anjal (demonstrasi paling kerap beliau). Ia adalah konsep asas untuk kejuruteraan dan seni bina, pembinaan dan reka bentuk, kerana ia membolehkan untuk meramalkan cara di mana daya berpanjangan atau a berat badan akan mengubah dimensi objek dalam cuaca.

Undang-undang ini dikatakan telah diterbitkan oleh Hooke dalam bentuk anagram misteri (ceiiinosssttuv), dari mana pernyataan Latin undang-undangnya boleh dibina semula, kerana dia takut seseorang mungkin mengambil milik penemuannya secara haram. Beberapa tahun kemudian, bagaimanapun, dia mendedahkan penemuannya kepada umum.

Formula Undang-undang Hooke untuk Springs

Formula yang paling biasa untuk hukum Hooke adalah seperti berikut:

F = -k. ΔL

di mana:

• F ialah daya ubah bentuk
• ΔL ialah variasi yang panjang spring, sama ada mampatan atau lanjutan.
• k ialah pemalar kekadaran yang dibaptiskan sebagai pemalar musim bunga, secara amnya dinyatakan dalam Newton melebihi meter (N / m).

Untuk mengira ΔL, iaitu ubah bentuk objek, perlu mengetahui panjang awal (L0) dan panjang akhir (Lf).

Lihat juga:Keanjalan dalam fizik

Aplikasi undang-undang Hooke

Undang-undang Hooke meramalkan kesan berat pada bahan binaan.

Undang-undang Hooke amat berguna dalam semua bidang yang pengetahuan penuh dengan kapasiti kenyal bahan. Kejuruteraan, seni bina dan pembinaan adalah disiplin di mana ia digunakan paling kerap.

Sebagai contoh, undang-undang ini membenarkan kita meramalkan kesan berat kenderaan ke atas jambatan dan bahan dari mana ia dibuat (seperti logam). Ia juga membenarkan pengiraan kelakuan belos atau set spring, dalam mesin atau peranti industri tertentu.

Aplikasi undang-undang Hooke yang paling terkenal ialah pembangunan dinamometer: peranti yang terdiri daripada spring dan skala yang membolehkan daya diukur secara skalar.

Hukum dan keanjalan Hooke

Penggunaan hukum Hooke untuk mengira keanjalan berbeza sama ada mata air, atau padu anjal.

Untuk mengira keanjalan spring, "persamaan spring" digunakan, yang merupakan cara paling umum untuk mengemukakan formula hukum Hooke (sama yang kami tawarkan di atas: F = -k. ΔL).

Mengetahui pemalar spring k dan jisim objek yang disambungkan kepada spring, frekuensi sudut ayunan spring (ω) boleh dikira dengan formula berikut:

ω = √k / m

Sebaliknya, untuk mengira keanjalan pepejal anjal, hukum spring mesti digeneralisasikan, kerana pengagihan tegasan dalam badan mereka adalah lebih rumit daripada belos.

Untuk ini, persamaan Lamé-Hooke digunakan, yang mempunyai formula khusus untuk setiap pepejal mengikut bentuk khususnya: isotropik satu dimensi, tiga dimensi atau ortotropik tiga dimensi. Tetapi ini adalah subjek yang memerlukan perincian yang lebih kompleks dan teknikal.