ความยืดหยุ่นและกฎของฮุคคืออะไร?

คุณเคยเล่นดินน้ำมันหรือขี้ผึ้งหรือไม่? ดินน้ำมันเป็นวัตถุแข็ง เมื่อคุณกดหรือบังคับดินน้ำมันมันจะแบน แต่มันแตกต่างกันเมื่อคุณเล่นลูกยาง แม้ว่าคุณจะกดมันก็จะกลับมาเป็นขนาดเดิม คล้ายกับสปริงที่คุณลากหรือกดซึ่งจะกลับสู่รูปร่างเดิม ทั้งนี้เนื่องจากลูกยางและสปริงมีความยืดหยุ่น

ความยืดหยุ่นคือความสามารถของวัสดุในการกลับคืนสู่รูปร่างและขนาดเดิมเมื่อมีการขจัดแรงภายนอกหรือแรงที่ทำให้เสียรูป นี่เป็นเพราะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งบนวัสดุ แรงระหว่างโมเลกุลทั้งหมดต่อการเปลี่ยนรูปนี้เรียกว่าแรงฟื้นฟู

(อ่านเพิ่มเติม: รู้กฎพื้นฐานทางเคมี 5 ข้อมีอะไรบ้าง)

วัตถุที่เป็นของแข็งจะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ วัตถุยืดหยุ่นและวัตถุพลาสติกตามระดับความยืดหยุ่น วัตถุยืดหยุ่นมีความสามารถในการกลับคืนสู่รูปร่างหรือขนาดเดิมเมื่อเอาแรงที่กระทำออกไป ในทางตรงกันข้ามวัตถุพลาสติกคือสิ่งที่ไม่สามารถกลับคืนสู่รูปร่างและขนาดเดิมได้เมื่อดึงแรงที่กระทำออก

ความเครียดและความเครียด

ความยืดหยุ่นเกี่ยวข้องกับความเครียดและความเครียด

ความเค้น ( ความเค้น ) คือปริมาณที่ระบุขนาดของแรงที่กระทำต่อวัตถุต่อหน่วยพื้นที่หน้าตัดของวัตถุที่อยู่ภายใต้แรงนี้ ในทางคณิตศาสตร์สามารถกำหนดแรงดันไฟฟ้าได้ดังนี้

τ = แรงดันไฟฟ้า (N / m2)

F = สไตล์ (N)

A = พื้นที่หน้าตัด (m²)

ในขณะเดียวกันความเครียด ( strain ) เป็นปริมาณที่ระบุอัตราส่วนระหว่างการเพิ่มขึ้นของความยาวและความยาวเริ่มต้นของวัตถุ ในทางคณิตศาสตร์สามารถกำหนดความเครียดได้ดังนี้

ε = ความเครียด

ΔL = เพิ่มความยาว (ม.)

L = ความยาวเริ่มต้น (ม.)

กฎของฮุค

ในความยืดหยุ่นมีกฎของ Hooke ซึ่งระบุว่า "ถ้าแรงที่กระทำกับสปริงไม่เกินขีด จำกัด ความยืดหยุ่นการเพิ่มขึ้นของความยาวของสปริงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำ" กฎของฮุคสามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้

F = บังคับใช้ (N)

k = ค่าคงที่ของสปริง (N / m)

Δx = เพิ่มความยาวสปริง (ม.)