Legea Lui Hooke [PDF]

Zitiervorschau

Legea lui Hooke In mecanică, legea lui Hooke se referă la deformarea materialelor elastice supuse acțiunii forțelor. A fost descoperită de fizicianul englez Robert Hooke și arată că alungirea unui resort este proporțională cu modulul forței care determină deformarea, cu condiția ca această forță să nu depășească limitele de elasticitate. Cazul resortului elastic

În cel mai simplu caz, al mediului elastic unidimensional: unde x este modulul vectorului deplasare, orientat de la poziția de echilibru a capătului resortului către poziția sa finală; F este forța elastică exercitată de material; k este constanta elastică a resortului. Experimental se constată că lungirea absolută a firuluielastic este: 1. direct proporţională cu forţa deformatoare F 2. direct proporţională cu cu lungimea a firului, în stare nedeformată 3. invers proporţională cu aria a secţiunii transversale S 0 în stare nedeformată Reunind cele trei proporţionalităţi, avem pentru lungire:

. E - modul de elasticitate longitudinal, modulul lui Young. măsurat în SI în N/m2 (Pa)

Dacă notăm - tensiune (efort unitar) normală, măsurată în SI în N/m2 (Pa)

-deformaţia specifică (alungirea), mărime adimensională.

.

atunci legea Hooke poate fi scrisă sub forma:

Probleme UPB : Se cunoaşte că sub acţiunea unei forţe F = 221 N un fir de cupru (cu modulul de elasticitate E = 13•1010 N/m2 ) se alungeşte cu Δl= 0,15 m. Cunoscând rezistivitatea cuprului ρ = 1,7•10-8 Ω•m, rezisten ța electrică a firului este: 15 Ω 0,1 Ω 1Ω 0,3 Ω 2Ω 1,5 Ω Utilizand notatiile din manualele de fizica, expresia legii lui Hooke este:

Unitatea de masura in SI a constantei elastice a unui resort este (4 pct.) a. J/m

b. N·m

c. N/m

d. N·m2/s

e. kg/m

Curba caracteristică a oţelului moale