Huk qanununun tərifi nədir. Müxtəlif növ deformasiyalar üçün Huk qanununun törəməsi

Huk qanunu aşağıdakı kimi tərtib edilmişdir: cismin xarici qüvvələrin tətbiqi nəticəsində deformasiyaya uğraması zamanı yaranan elastik qüvvə onun uzanmasına mütənasibdir. Deformasiya, öz növbəsində, xarici qüvvələrin təsiri altında maddənin atomlararası və ya molekullararası məsafəsinin dəyişməsidir. Elastik qüvvə bu atomları və ya molekulları tarazlıq vəziyyətinə qaytarmağa meylli qüvvədir.

Formula 1 - Huk qanunu.

F - elastiklik qüvvəsi.

k - bədənin sərtliyi (bədənin materialından və formasından asılı olan mütənasiblik faktoru).

x - Bədənin deformasiyası (bədənin uzanması və ya sıxılması).

Bu qanun 1660-cı ildə Robert Huk tərəfindən kəşf edilmişdir. O, bundan ibarət olan bir təcrübə apardı. Bir ucu nazik polad simlə sabitlənmiş, digər ucuna isə fərqli bir qüvvə tətbiq edilmişdir. Sadə dillə desək, ip tavandan asılmış və ona müxtəlif kütlələrdən ibarət yük vurulmuşdur.

Şəkil 1 - Cazibə qüvvəsinin təsiri altında simin uzanması.

Təcrübə nəticəsində Huk müəyyən etdi ki, kiçik dəhlizlərdə cəsədin uzanmasının elastiklik qüvvəsindən asılılığı xətti olur. Yəni bir güc vahidi tətbiq edildikdə, bədən bir uzunluq vahidi ilə uzanır.

Şəkil 2 - Elastik qüvvənin cismin uzadılmasından asılılığının qrafiki.

Qrafikdəki sıfır bədənin orijinal uzunluğudur. Sağdakı hər şey bədən uzunluğunun artmasıdır. Bu vəziyyətdə elastiklik qüvvəsi mənfi bir dəyərə malikdir. Yəni cəsədi ilkin vəziyyətinə qaytarmağa çalışır. Müvafiq olaraq, deformasiya edən qüvvənin əksinə yönəldilir. Solda olan hər şey bədənin sıxılmasıdır. Elastiklik qüvvəsi müsbətdir.

Paxıllıq siminin uzanması təkcə xarici qüvvədən deyil, həm də simin kəsişməsindəndir. İncə bir sim hələ də kiçik bir çəkidən uzanacaq. Ancaq eyni uzunluqda, lakin tutaq ki, 1 m diametrli bir sim götürsəniz, onu uzatmaq üçün nə qədər ağırlıq çəkəcəyini təsəvvür etmək çətindir.

Müəyyən bir hissənin cəsədinə bir qüvvənin necə təsir etdiyini qiymətləndirmək üçün normal mexaniki gərginlik anlayışı təqdim olunur.

Formula 2 - normal mexaniki gərginlik.

S-Kəsici sahə.

Bu gərginlik son nəticədə bədənin nisbi uzanması ilə mütənasibdir. Nisbi uzanma bədənin uzunluğundakı artımın ümumi uzunluğuna nisbətidir. Proporsionallıq əmsalı isə Young modulu adlanır. Modul, çünki işarə nəzərə alınmadan, bədənin uzanmasının dəyəri modul olaraq qəbul edilir. Bədənin qısalması və ya uzanması nəzərə alınmır. Uzunluğunu dəyişdirmək vacibdir.

Formula 3 - Young modulu.

|e|- Bədənin nisbi uzanması.

s bədənin normal gərginliyidir.

"Mexanika" bölməsindən bəzi mövzuların nəzərdən keçirilməsini davam etdiririk. Bugünkü görüşümüz elastiklik gücünə həsr olunub.

Məhz bu qüvvə mexaniki saatların, kranların yedək və kabellərinin, avtomobillərin və qatarların amortizatorlarının işləməsinin əsasını təşkil edir. Top və tennis topu, raketka və digər idman avadanlıqları ilə sınaqdan keçirilir. Bu qüvvə necə yaranır və hansı qanunlara tabedir?

Elastiklik qüvvəsi necə yaranır?

Cazibə qüvvəsinin təsiri altında olan meteorit yerə düşür və ... donur. Niyə? Yerin cazibə qüvvəsi yox olurmu? Yox. Güc sadəcə yox ola bilməz. Yerlə təmas anında miqyasına görə ona bərabər və istiqamətdə əks olan başqa bir qüvvə ilə balanslaşdırılmışdır. Və meteorit, yerin səthindəki digər cisimlər kimi, istirahətdə qalır.

Bu balanslaşdırıcı qüvvə elastik qüvvədir.

Bütün növ deformasiyalar üçün bədəndə eyni elastik qüvvələr görünür:

• uzanma;
• sıxılma;
• kəsmək;
• əyilmə;
• burulma.

Deformasiya nəticəsində yaranan qüvvələrə elastik deyilir.

Elastik qüvvənin təbiəti

Elastik qüvvələrin yaranma mexanizmi yalnız molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələrinin təbiəti qurulan 20-ci əsrdə izah edildi. Fiziklər onları "qısa qollu nəhəng" adlandırıblar. Bu hazırcavab müqayisənin mənası nədir?

Maddənin molekulları və atomları arasında cazibə və itələmə qüvvələri hərəkət edir. Belə qarşılıqlı təsir onların bir hissəsi olan, müsbət və mənfi yüklər daşıyan ən kiçik hissəciklərlə bağlıdır. Bu səlahiyyətlər kifayət qədər böyükdür.(nəhəng sözü belədir), lakin yalnız çox qısa məsafələrdə görünür.(qısa qollarla). Molekulun diametrinin üç qatına bərabər olan məsafələrdə bu hissəciklər bir-birinə "sevinclə" tələsərək cəzb olunur.

Ancaq toxunaraq, bir-birlərini aktiv şəkildə dəf etməyə başlayırlar.

Dartma deformasiyası ilə molekullar arasındakı məsafə artır. Molekullararası qüvvələr onu qısaltmağa meyllidirlər. Sıxıldıqda, molekullar bir-birinə yaxınlaşır, bu da molekulların itməsinə səbəb olur.

Və bütün növ deformasiyalar sıxılma və gərginliyə endirilə bildiyi üçün hər hansı deformasiyalar üçün elastik qüvvələrin görünüşü bu mülahizələrlə izah edilə bilər.

Hooke qanunu

Bir həmyerlimiz və müasirimiz elastiklik qüvvələrini və onların digər fiziki kəmiyyətlərlə əlaqəsini öyrəndi. O, eksperimental fizikanın banisi hesab olunur.

alim 20 ilə yaxın təcrübələrini davam etdirdi. Yaylardan müxtəlif yüklər asaraq onların dartılmasının deformasiyası üzrə təcrübələr aparmışdır. Asılı yük yayında yaranan elastik qüvvə yükün çəkisini tarazlayana qədər yayın uzanmasına səbəb oldu.

Çoxsaylı təcrübələr nəticəsində alim belə qənaətə gəlir: tətbiq olunan xarici qüvvə əks istiqamətdə hərəkət edən, böyüklüyünə görə ona bərabər olan elastik qüvvənin yaranmasına səbəb olur.

Onun tərtib etdiyi qanun (Huk qanunu) belədir:

Bədənin deformasiyası nəticəsində yaranan elastik qüvvə deformasiyanın böyüklüyü ilə düz mütənasibdir və hissəciklərin hərəkətinə əks istiqamətə yönəldilir.

Hooke qanununun düsturu belədir:

• F - modul, yəni elastik qüvvənin ədədi dəyəri;
• x - bədən uzunluğunun dəyişməsi;
• k - gövdənin formasından, ölçüsündən və materialından asılı olaraq sərtlik əmsalı.

Mənfi işarə elastik qüvvənin hissəciyin yerdəyişməsinə əks istiqamətə yönəldiyini göstərir.

Hər bir fiziki qanunun öz tətbiq həddi var. Hooke tərəfindən müəyyən edilmiş qanun yalnız yük çıxarıldıqdan sonra bədənin forması və ölçüləri tamamilə bərpa edildikdə, elastik deformasiyalara tətbiq edilə bilər.

Plastik gövdələrdə (plastik, yaş gil) belə bərpa baş vermir.

Bütün bərk maddələr müəyyən dərəcədə elastikliyə malikdir. Elastiklikdə birinci yeri rezin, ikinci yeri tutur. Müəyyən yüklər altında hətta çox elastik materiallar da plastik xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər. Bu, xüsusi ştamplarla mürəkkəb formalı hissələri kəsərək məftil istehsalı üçün istifadə olunur.

Əlinizdə olan mətbəx tərəzisi (steelyard) varsa, o zaman onların nəzərdə tutulduğu maksimum çəki yəqin ki, onların üzərində yazılıb. Tutaq ki, 2 kq. Daha ağır bir yük asdıqda, onların içərisindəki polad yay heç vaxt formasını bərpa etməyəcək.

Elastik qüvvənin işi

Hər hansı bir qüvvə kimi, elastiklik qüvvəsi, işi bacarır. Və çox faydalıdır. O deformasiyaya uğrayan bədəni məhv olmaqdan qoruyur. Bunun öhdəsindən gəlməzsə, bədənin məhv olması baş verir. Məsələn, kran kabeli qırılır, gitarada sim, azmışda elastik bant, tərəzidə yay. Bu iş həmişə mənfi işarəyə malikdir, çünki elastik qüvvənin özü də mənfidir.

Sonrakı söz əvəzinə

Elastik qüvvələr və deformasiyalar haqqında bəzi məlumatlarla silahlanmış, bəzi suallara asanlıqla cavab verə bilərik. Məsələn, nə üçün böyük insan sümükləri boruvari quruluşa malikdir?

Bir metal və ya taxta hökmdarı bükün. Onun qabarıq hissəsi dartılma deformasiyasına, konkav hissəsi isə sıxılmaya məruz qalacaq. Yükün orta hissəsi daşımır. Təbiət bu vəziyyətdən istifadə edərək insanları və heyvanları boru sümükləri ilə təmin etdi. Hərəkət prosesində sümüklər, əzələlər və vətərlər hər cür deformasiyaya məruz qalır. Sümüklərin boru quruluşu onların çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdırır, gücünə heç bir təsir göstərmir.

Dənli bitkilərin gövdəsi eyni quruluşa malikdir. Küləyin əsməsi onları yerə bükür və elastik qüvvələr düzəltməyə kömək edir. Yeri gəlmişkən, velosiped çərçivəsi də çubuqlardan deyil, borulardan hazırlanır: çəki çox azdır və metal qənaət olunur.

Robert Huk tərəfindən yaradılmış qanun elastiklik nəzəriyyəsinin yaradılması üçün əsas olmuşdur. Bu nəzəriyyənin düsturlarına əsasən aparılan hesablamalar imkan verir hündürmərtəbəli konstruksiyaların və digər strukturların davamlılığını təmin etmək.

Bu mesaj sizin üçün faydalı olsaydı, sizi görməyə şad olardım

Krım Muxtar Respublikasının Təhsil Nazirliyi

Taurida Milli Universiteti. Vernadski

Fiziki qanunun öyrənilməsi

HOOK QANUNU

Tamamladı: 1-ci kurs tələbəsi

Fizika fakültəsi F-111

Potapov Yevgeni

Simferopol-2010

Plan:

Hansı hadisələrin və ya kəmiyyətlərin qanunu ifadə etməsi arasındakı əlaqə.

Qanunun ifadəsi

Qanunun riyazi ifadəsi.

Qanun necə kəşf edildi: eksperimental məlumatlar əsasında və ya nəzəri olaraq.

Təcrübəli faktlar əsasında qanunun formalaşması.

Nəzəriyyə əsasında tərtib edilmiş qanunun etibarlılığını təsdiq edən təcrübələr.

Qanundan istifadə nümunələri və praktikada qanunun təsirinin nəzərə alınması.

Ədəbiyyat.

Hansı hadisələrin və ya kəmiyyətlərin qanunu ifadə etməsi arasındakı əlaqə:

Huk qanunu bərk cisimdə gərginlik və deformasiya, elastiklik modulu və uzanma kimi hadisələri əlaqələndirir. Bədənin deformasiyası nəticəsində yaranan elastik qüvvənin modulu onun uzanmasına mütənasibdir. Uzatma materialın deformasiya qabiliyyətinin xarakteristikasıdır, bu materialın bir nümunəsinin uzandıqda uzunluğunun artması ilə qiymətləndirilir. Elastik qüvvə cismin deformasiyası zamanı yaranan və bu deformasiyaya qarşı çıxan qüvvədir. Stress xarici təsirlərin təsiri altında deformasiyaya uğrayan bədəndə yaranan daxili qüvvələrin ölçüsüdür. Deformasiya - bədənin hissəciklərinin bir-birinə nisbətən hərəkəti ilə əlaqəli nisbi mövqeyinin dəyişməsi. Bu anlayışlar sözdə sərtlik əmsalı ilə əlaqələndirilir. Bu, materialın elastik xüsusiyyətlərindən və bədənin ölçülərindən asılıdır.

Qanunun mətni:

Huk qanunu elastik mühitin gərginliyini və deformasiyasını əlaqələndirən elastiklik nəzəriyyəsinin tənliyidir.

Qanunun formalaşdırılması elastik qüvvənin deformasiya ilə düz mütənasib olmasıdır.

Qanunun riyazi ifadəsi:

İncə bir dartılma çubuğu üçün Hooke qanunu formaya malikdir:

Budur Fçubuğun gərginlik qüvvəsi, Δ l- onun uzanması (sıxılması), və kçağırdı elastiklik əmsalı(və ya sərtlik). Tənlikdəki mənfi, gərginlik qüvvəsinin həmişə deformasiyaya əks istiqamətə yönəldiyini göstərir.

Nisbi uzanma daxil etsəniz

kəsişmədə anormal gərginlik

onda Huk qanunu belə yazılacaq

Bu formada hər hansı kiçik həcmli maddə üçün etibarlıdır.

Ümumi halda, gərginliklər və deformasiyalar üçölçülü fəzada ikinci dərəcəli tensorlardır (hər birinin 9 komponenti var). Onları birləşdirən elastik sabitlərin tenzoru dördüncü dərəcəli tenzordur C ijkl və 81 əmsaldan ibarətdir. Tensorun simmetriyasına görə C ijkl, həmçinin gərginlik və deformasiya tensorları, yalnız 21 sabit müstəqildir. Hooke qanunu belə görünür:

harada σ ij- gərginlik tensoru, - gərginlik tensoru. İzotrop material üçün tensor C ijkl yalnız iki müstəqil əmsal ehtiva edir.

Qanun necə kəşf edildi: eksperimental məlumatlar əsasında və ya nəzəri olaraq:

Qanunu 1660-cı ildə ingilis alimi Robert Huk (Hooke) müşahidələr və təcrübələr əsasında kəşf etmişdir. Hukun 1678-ci ildə nəşr olunmuş "De potentia resttitutiva" adlı essesində iddia etdiyi kimi, bu kəşf o vaxtdan 18 il əvvəl onun tərəfindən edilmişdi və 1676-cı ildə digər kitabında "ceiiinosssttuv" mənasını verən anaqramma adı altında yerləşdirilmişdir. "Gərginlik var". Müəllifin fikrincə, yuxarıdakı mütənasiblik qanunu təkcə metallara deyil, həm də taxta, daş, buynuz, sümük, şüşə, ipək, saç və s.

Qanunun əsasını təşkil edən təcrübəli faktlar:

Tarix buna susur.

Nəzəriyyə əsasında tərtib edilmiş qanunun etibarlılığını təsdiq edən təcrübələr:

Qanun eksperimental məlumatlar əsasında tərtib edilmişdir. Həqiqətən, müəyyən bir sərtlik əmsalı olan bir gövdə (tel) uzanarkən k məsafə Δ l, onda onların məhsulu mütləq qiymətində gövdəni (tel) daradan qüvvəyə bərabər olacaqdır. Bu nisbət bütün deformasiyalar üçün deyil, kiçik olanlar üçün yerinə yetiriləcəkdir. Böyük deformasiyalarda Huk qanunu fəaliyyətini dayandırır, bədən məhv olur.

Qanundan istifadə və qanunun praktikada təsirini nəzərə alma nümunələri:

Huk qanunundan göründüyü kimi, yayın uzadılması ona təsir edən qüvvəni mühakimə etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu fakt bir dinamometrdən istifadə edərək qüvvələri ölçmək üçün istifadə olunur - müxtəlif qüvvələrin dəyərlərinə kalibrlənmiş xətti miqyaslı bir yay.

Ədəbiyyat.

1. İnternet resursları: - Vikipediya saytı (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%93%D1%83 % D0%BA%D0%B0).

2. fizika dərsliyi Peryshkin A.V. 9-cu sinif

3. fizika dərsliyi V.A. Касянов 10 sinif

4. mexanika üzrə mühazirələr Ryabushkin D.S.

Bu qüvvə deformasiya (maddənin ilkin vəziyyətinin dəyişməsi) nəticəsində yaranır. Məsələn, bir yayı uzatdığımız zaman yay materialının molekulları arasındakı məsafəni artırırıq. Yayı sıxdığımız zaman onu azaldır. Biz büküldükdə və ya dəyişdirdikdə. Bütün bu misallarda deformasiyanın qarşısını alan qüvvə yaranır - elastik qüvvə.

Hooke qanunu

Elastik qüvvə deformasiyaya qarşı yönəldilir.

Bədən maddi bir nöqtə kimi təmsil olunduğundan, qüvvə mərkəzdən təsvir edilə bilər

Seriyaya qoşulduqda, məsələn, yaylar, sərtlik düsturla hesablanır

Paralel bağlandıqda, sərtlik

Nümunə sərtliyi. Young modulu.

Young modulu maddənin elastik xüsusiyyətlərini xarakterizə edir. Bu, yalnız materialdan, onun fiziki vəziyyətindən asılı olan sabit bir dəyərdir. Materialın dartılma və ya sıxılma deformasiyasına müqavimət göstərmək qabiliyyətini xarakterizə edir. Young modulunun dəyəri cədvəl şəklindədir.

Bədən çəkisi

Bədən çəkisi bir cismin dayağa təsir etdiyi qüvvədir. Siz deyirsiniz ki, bu cazibə qüvvəsidir! Qarışıqlıq aşağıdakı hallarda baş verir: həqiqətən də, çox vaxt bədənin çəkisi cazibə qüvvəsinə bərabərdir, lakin bu qüvvələr tamamilə fərqlidir. Cazibə qüvvəsi Yerlə qarşılıqlı təsir nəticəsində yaranan qüvvədir. Çəki dəstək ilə qarşılıqlı əlaqənin nəticəsidir. Ağırlıq qüvvəsi cismin ağırlıq mərkəzində tətbiq edilir, çəki isə dəstəyə (cismə deyil) tətbiq olunan qüvvədir!

Çəki təyin etmək üçün heç bir formula yoxdur. Bu qüvvə hərflə qeyd olunur.

Dəstək reaksiya qüvvəsi və ya elastik qüvvə bir cismin asma və ya dayağa təsirinə cavab olaraq yaranır, buna görə də bədən çəkisi həmişə elastik qüvvə ilə ədədi olaraq eynidir, lakin əks istiqamətə malikdir.

Dəstəyin reaksiya qüvvəsi və çəki eyni xarakterli qüvvələrdir, Nyutonun 3-cü qanununa görə onlar bərabər və əks istiqamətlidirlər. Ağırlıq bədənə deyil, dayağa təsir edən qüvvədir. Cazibə qüvvəsi bədənə təsir edir.

Bədən çəkisi cazibə qüvvəsinə bərabər olmaya bilər. Bu, ya çox, ya da az ola bilər, ya da çəki sıfıra bərabər ola bilər. Bu dövlət adlanır çəkisizlik. Çəkisizlik bir cismin dayaqla qarşılıqlı təsir etmədiyi bir vəziyyətdir, məsələn, uçuş vəziyyəti: cazibə qüvvəsi var, lakin çəki sıfırdır!

Nəticə qüvvəsinin hara yönəldiyini müəyyən etsək, sürətlənmənin istiqamətini müəyyən etmək olar.

Qeyd edək ki, çəki Nyutonla ölçülən bir qüvvədir. Suala necə düzgün cavab vermək olar: "Çəkiniz nə qədərdir"? 50 kq-a cavab veririk, çəki deyil, kütləmizi adlandırırıq! Bu nümunədə çəkimiz təxminən 500N olan cazibə qüvvəsinə bərabərdir!

Həddindən artıq yükləmə- çəkinin cazibə qüvvəsinə nisbəti

Arximedin gücü

Güc cismin maye (və ya qaz) ilə batırıldığı zaman onun maye (qaz) ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır. Bu qüvvə bədəni sudan (qazdan) itələyir. Buna görə də şaquli olaraq yuxarıya doğru yönəldilir (itələyir). Düsturla müəyyən edilir:

Havada biz Arximedin qüvvəsini laqeyd edirik.

Arximed qüvvəsi cazibə qüvvəsinə bərabərdirsə, bədən üzür. Arximed qüvvəsi böyükdürsə, mayenin səthinə qalxır, azdırsa, batır.

elektrik qüvvələri

Elektrik mənşəli qüvvələr var. Elektrik yükünün mövcudluğunda baş verir. Bu qüvvələr, məsələn, Coulomb qüvvəsi, Amper qüvvəsi, Lorentz qüvvəsi.

Nyuton qanunları

Nyutonun I qanunu

Elə istinad sistemləri var ki, onlara ətalət deyilir, cisimlər digər cisimlərdən təsirlənmədikdə və ya digər qüvvələrin hərəkəti kompensasiya olunarsa, onlara münasibətdə sürətlərini dəyişməz saxlayırlar.

Nyutonun II qanunu

Bir cismin sürətlənməsi cismə tətbiq olunan qüvvələrin nəticəsi ilə düz mütənasibdir və kütləsi ilə tərs mütənasibdir:

Nyutonun üçüncü qanunu

İki cismin bir-birinə təsir etdiyi qüvvələr böyüklük baxımından bərabərdir və istiqamətləri əksdir.

Yerli istinad çərçivəsi - bu, inertial hesab oluna bilən istinad çərçivəsidir, lakin yalnız fəza-zamanın hər hansı bir nöqtəsinin sonsuz kiçik qonşuluğunda və ya yalnız hər hansı bir açıq dünya xətti boyunca.

Qaliley çevrilmələri. Klassik mexanikada nisbilik prinsipi.

Qaliley çevrilmələri. Bir-birinə nisbətən və sabit v 0 sürətlə hərəkət edən iki istinad çərçivəsini nəzərdən keçirək. Bu çərçivələrdən biri K hərfi ilə işarələnəcək. Onun hərəkətsiz olduğunu fərz edəcəyik. Onda ikinci sistem K düzxətli və bərabər hərəkət edəcək. K sisteminin x,y,z və K” sisteminin x”,y,z” koordinat oxlarını elə seçirik ki, x və x” oxları üst-üstə düşsün, y və y”, z və z” oxları üst-üstə düşsün. bir-birinə paraleldir.K sistemindəki bəzi P nöqtəsinin x,y,z koordinatları ilə K sistemindəki eyni nöqtənin x,y,z” koordinatları arasındakı əlaqəni tapaq”.“+v 0 , üstəlik, y=y", z=z" olduğu aydındır. Bu münasibətlərə klassik mexanikada qəbul edilmiş fərziyyəni də əlavə edək ki, hər iki sistemdə zaman eyni şəkildə axır, yəni t=t". Dörd tənlik toplusunu əldə edirik: x=x"+v 0 t;y= y";z=z"; t=t", Qaliley çevrilmələri adlanır. Nisbiliyin mexaniki prinsipi. Müxtəlif inertial istinad sistemlərindəki bütün mexaniki hadisələrin eyni şəkildə getməsi, bunun nəticəsində sistemin sükunətdə olub-olmadığını və ya bərabər və düzxətli hərəkət etdiyini heç bir mexaniki təcrübə ilə müəyyən etmək mümkün olmayan mövqe Qalileonun nisbilik prinsipi adlanır. . Sürətlərin toplanmasının klassik qanununun pozulması. Albert Eynşteyn tərəfindən tərtib edilmiş ümumi nisbilik prinsipinə (heç bir fiziki təcrübə bir ətalət çərçivəsini digərindən ayıra bilməz) əsaslanaraq, Lourens Qalileonun çevrilmələrini dəyişdirdi və əldə etdi: x "= (x-vt) /  (1-v 2 / c 2) ); y "=y; z "= z; t" \u003d (t-vx / c 2) /  (1-v 2 / c 2). Bu çevrilmələrə Lourens çevrilmələri deyilir.

USE kodifikatorunun mövzuları: mexanikada qüvvələr, elastik qüvvə, Huk qanunu.

Bildiyimiz kimi, Nyutonun ikinci qanununun sağ tərəfində bədənə tətbiq olunan bütün qüvvələrin nəticəsi (yəni vektor cəmi) yerləşir. İndi mexanikada cisimlərin qarşılıqlı təsir qüvvələrini öyrənməliyik. Üç növ var: elastik qüvvə, cazibə qüvvəsi və sürtünmə qüvvəsi. Elastiklikdən başlayaq.

Deformasiya.

Cismlərin deformasiyası zamanı elastik qüvvələr yaranır. Deformasiya bədənin forma və ölçüsündə dəyişiklikdir. Deformasiyalara gərginlik, sıxılma, burulma, kəsilmə və əyilmə daxildir.
Deformasiyalar elastik və plastikdir. Elastik deformasiya ona səbəb olan xarici qüvvələrin hərəkəti dayandırıldıqdan sonra tamamilə yox olur, beləliklə bədən öz forma və ölçülərini tamamilə bərpa edir. Plastik deformasiya xarici yük götürüldükdən sonra (bəlkə də qismən) qorunur və bədən artıq əvvəlki ölçüsünə və formasına qayıtmır.

Bədənin hissəcikləri (molekullar və ya atomlar) bir-biri ilə elektromaqnit mənşəli cəlbedici və itələyici qüvvələrlə qarşılıqlı təsir göstərir (bunlar qonşu atomların nüvələri və elektronları arasında hərəkət edən qüvvələrdir). Qarşılıqlı təsir qüvvələri hissəciklər arasındakı məsafədən asılıdır. Əgər deformasiya yoxdursa, onda cazibə qüvvələri itələmə qüvvələri ilə kompensasiya edilir. Deformasiya zamanı hissəciklər arasındakı məsafələr dəyişir, qarşılıqlı təsir qüvvələrinin tarazlığı pozulur.

Məsələn, çubuq dartılan zaman onun hissəcikləri arasındakı məsafələr artır və cəlbedici qüvvələr üstünlük təşkil etməyə başlayır. Əksinə, çubuq sıxıldıqda hissəciklər arasındakı məsafələr azalır və itələyici qüvvələr üstünlük təşkil etməyə başlayır. Hər halda, deformasiyaya əks istiqamətə yönəlmiş və bədənin orijinal konfiqurasiyasını bərpa etməyə meylli bir qüvvə yaranır.

Elastik qüvvə - bu, cismin elastik deformasiyası zamanı yaranan və deformasiya prosesində cismin hissəciklərinin yerdəyişməsinə əks istiqamətə yönəldilmiş qüvvədir. Elastik qüvvə:

1. deformasiyaya uğramış cismin bitişik təbəqələri arasında hərəkət edir və hər bir təbəqəyə tətbiq olunur;
2. deformasiyaya uğramış cismin yan tərəfdən onunla təmasda olan cismə təsir edərək deformasiyaya səbəb olur və bu cisimlərin onların səthlərinə perpendikulyar təmas nöqtəsində tətbiq edilir (tipik nümunə dayaq reaksiya qüvvəsidir).

Plastik deformasiyalardan yaranan qüvvələr elastik qüvvələrə aid deyil. Bu qüvvələr deformasiyanın böyüklüyündən deyil, onun baş vermə sürətindən asılıdır. Bu cür qüvvələrin öyrənilməsi
kurrikulumdan çox kənara çıxır.

Məktəb fizikasında sapların və kabellərin gərginliyi, həmçinin yayların və çubuqların gərginliyi və sıxılmaları nəzərə alınır. Bütün bu hallarda elastik qüvvələr bu cisimlərin oxları boyunca yönəldilir.

Hooke qanunu.

Deformasiya deyilir kiçik bədən ölçüsünün dəyişməsi onun ilkin ölçüsündən çox az olarsa. Kiçik deformasiyalarda elastik qüvvənin deformasiyanın böyüklüyündən asılılığı xətti olur.

Hooke qanunu . Elastik qüvvənin mütləq qiyməti deformasiyanın böyüklüyü ilə düz mütənasibdir. Xüsusilə, bir miqdarda sıxılmış və ya uzanan yay üçün elastik qüvvə düsturla verilir:

(1)

yay sabiti haradadır.

Sərtlik əmsalı yalnız yayın materialından deyil, həm də onun forma və ölçülərindən asılıdır.

(1) düsturundan belə nəticə çıxır ki, elastik qüvvənin (kiçik) deformasiyadan asılılığının qrafiki düz xəttdir (şək. 1):

düyü. 1. Hooke qanunu

Sərtlik əmsalı düz xətt tənliyində bucaq əmsalı ilə bağlıdır. Beləliklə, bərabərlik doğrudur:

bu düz xəttin absis oxuna meyl bucağı haradadır. Bu bərabərlik kəmiyyəti eksperimental olaraq taparkən istifadə etmək üçün əlverişlidir.

Bir daha vurğulayırıq ki, elastik qüvvənin deformasiyanın böyüklüyündən xətti asılılığı haqqında Huk qanunu ancaq cismin kiçik deformasiyaları üçün keçərlidir. Deformasiyalar kiçik olmağı dayandırdıqda, bu asılılıq xətti olmağı dayandırır və daha mürəkkəb forma alır. Müvafiq olaraq, Şəkildəki düz xətt. 1 bütün deformasiya dəyərlərindən asılılığı təsvir edən əyri qrafikin yalnız kiçik başlanğıc hissəsidir.

Young modulu.

Xüsusilə kiçik deformasiyalar halında çubuqlar Huk qanununun ümumi formasını ( 1 ) dəqiqləşdirən daha müfəssəl düstur var.

Məhz, əgər çubuq uzunluğu və kəsik sahəsi uzanır və ya sıxılırsa
dəyərinə görə, elastik qüvvə üçün düstur etibarlıdır:

Burada - Young moduluçubuq materialı. Bu əmsal artıq çubuğun həndəsi ölçülərindən asılı deyil. Müxtəlif maddələrin Young modulları istinad cədvəllərində verilmişdir.