Ποιος νόμος εξηγεί τη σχέση μεταξύ μιας αλλαγής στο μήκος και της αναγκών που ασκεί;
Νόμος του Hooke δηλώνει ότι η δύναμη που ασκείται από ένα ελατήριο είναι άμεσα ανάλογη με την ποσότητα τέντωμα ή συμπίεση του ελατηρίου, εφόσον το ελατήριο δεν τεντώνεται πέρα από το ελαστικό όριο της.
Εδώ είναι μια κατανομή:
* δύναμη (f): Αυτή είναι η δύναμη που ασκείται από την άνοιξη.
* Αλλαγή στο μήκος (ΔL): Αυτό είναι το ποσό που το ελατήριο είναι τεντωμένο ή συμπιεσμένο από το αρχικό του μήκος.
* σταθερά ελατηρίου (k): Αυτή είναι μια ιδιότητα της άνοιξης που καθορίζει πόσο σκληρό είναι. Μια υψηλότερη σταθερά ελατηρίου σημαίνει ένα πιο σκληρό ελατήριο, που απαιτεί περισσότερη δύναμη να τεντώσει ή να συμπιέζει.
Μαθηματικά, ο νόμος του Hooke εκφράζεται ως:
f =-kΔL
* Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η δύναμη που ασκείται από το ελατήριο είναι απέναντι από την κατεύθυνση της μετατόπισης.
Παράδειγμα:
Εάν τραβήξετε ένα ελατήριο και αυξήσετε το μήκος του κατά 1 cm, το ελατήριο θα ασκήσει μια δύναμη πίσω σε σας. Το μέγεθος αυτής της δύναμης θα εξαρτηθεί από τη σταθερά ελατηρίου της συγκεκριμένης άνοιξης.
Σημαντική σημείωση: Ο νόμος του Hooke ισχύει μόνο στο ελαστικό όριο του υλικού. Πέρα από αυτό το όριο, το υλικό θα παραμορφωθεί μόνιμα και δεν θα επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.
