Click here for Myspace Layouts
HUKOV ZAKON - ** FIZIKA **
   

** FIZIKA **

Dobrodošli na moj blog

10.12.2009.

HUKOV ZAKON

  Promjena dužine tijela pri istezanju ili sabijanju čvrstih tjela veća je ukoliko je sila koja izaziva ovu deformaciju jača. Ako se, npr., na obješenu metalnu žicu zakače tegovi, istezanje žice je veće kada je veća težina tegova. Još u 17. st. engleski naučnik Robert Huk je eksperimentalno utvrdio da u slučaju malih deformacija važi:

"Promjena dužine tijela upravo je jednaka  sili koja dovodi do istezanja (odnosno sabijanja).".

Ta tvrdnja predstavlja Hukov zakon, a može se zapisati formulom:

             F=k·Δl

-gde je Δl promjena dužine tijela pri djelovanju sile F,

-a k je koeficijent elastičnosti.

Jedinica za koeficijent elastičnosti je N/m .

Koeficijent elastičnosti zavisi od materijala od kojeg je tijelo napravljeno ( veći je, recimo, za metale, nego za drvo ili beton), ali zavisi i od dimenzija tijela. Mjerenja pokazuju da se, npr., dva štapa od istog materijala, ali različitih dimenzija, pri delovanju iste sile ne deformišu jednako: štap se više istegne (ili sabije) ako je duži i ako je tanji.

Stoga se Hukov zakon često piše u obliku: 

         Δl=(F·l)/(E·S)

-gde je: F - sila koja dovodi do istezanja (sabijanja);

l - dužina tela koje se deformiše;

S - površina poprečnog preseka tela na koji deluje sila;

Δl- promena dužine tela;

E - koeficijent koji zavisi od materijala i zove se Jungov model elastičnosti.

-odavde slijedi da je:

        F=(E·S·Δl)/l;

Prema tome, koeficijent elastičnosti tijela je:

        k=(E·S)/l

S obzirom da modul elastičnosti zavisi samo od materijala, a ne i od oblika i dimenzija tijela, bolje je da se Hukov zakon zapisuje u obliku formule Δl=(F·l)/(E·S). U toj formuli figuriše količnik sile i površine na koju ta sila djeluje. Ta veličina zove se normalni napon. Normalni napon brojno je jednak sili koja deluje u pravcu normale na poprečni prejsek jedinične površine:

           σ = F/S

Jedinica za normalni napon je N/m² .

Hukov zakon se može pisati i u obliku:

           δ=σ/E

Relativna promjena dužine tijela pri istezanju (ili sabijanju) upravo je jednaka normalnom naponu. Iz gore pomenute formule slijedi da je mjerna jedinica za modul elastičnosti ista kao i za normalni napon : N/m² (odnosno paskal).

Opruga (mi često kažemo feder ) je mašinski element  koji se koristi za ostvarivanje elastičnih spojeva. Pod djelovanjem sile dolazi do deformacije opruge, a po prestanku djelovanja sile vraćaju se u prvobitni položaj.

Većina opruga koje nisu rastegnute i stisnute preko granice elastičnosti prate Hukov zakon. On iskazuje da je sila sa kojom se opruga opire pritisku linearno proporcionalna promjeni dužine opruge:

      F=-kx, \
-x  vektor pomjeranja - daljina i smjer u kojem se opruga deformira
-F  vektor rezultantne sile - magnituda i smjer povratne sile koju opruga vrši
-k je konstanta opruge ili konstanta sile opruge
                          http://www.bilstein.com.hr/images/content/products/big_b3.jpg
                    opruga
                 http://i39.tinypic.com/290wro9.jpg
                       opruga