當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是胡克定律?概念、公式、應用、如何計算

2025-07-13自然科學379

我們解釋了什麼是胡克定律、它的公式及其在工程和建築中的應用。此外,彈性是如何計算的。

什麼是胡克定律?概念、公式、應用、如何計算

施加到物體上的載荷越大,它所經歷的變形就越大。

什麼是胡克定律?

胡克彈性定律,或簡稱胡克定律,是圍繞彈性行為的物理原理固體.它由英國科學家羅伯特·胡克 (Robert Hooke) 於 1660 年制定,他是著名的以撒牛頓 (Isaac Newton) 的同時代人。

該定律的理論原則是,位移或物體受到強度應與變形力或載荷成正比。也就是說,力越大,變形或位移就越大,或者正如胡克自己在拉丁語中表述的那樣:Ut tensio sic vis(“作為延伸,所以力”)。

胡克定律在許多領域都極為重要,例如物理以及泉水的研究(它最常見的示範)。它是工程和建築這建設和設計,因為它使我們能夠預見長時間的力或重量更改時間.

據說這條法律是由胡克以神秘的字謎 (ceiiinosssttuv) 的形式發佈的,從中可以重建他的法律的拉丁語陳述,因為他擔心有人可能會非法佔有他的發現。然而,幾年後,他公開了他的發現。

  • 另請參閱:物質的一般性質

彈簧的胡克定律公式

胡克定律最常見的公式如下:

F = -k .ΔL

哪裡:

  • F 是變形力

  • ΔL 是經度彈簧的壓縮或擴展。

  • k 是比例常數,被洗禮為彈簧常數,通常以米 (N/m) 的牛頓表示。

為了計算 ΔL,即物體的變形,必須知道初始長度 (L0) 和最終 (Lf).

胡克定律應用

什麼是胡克定律?概念、公式、應用、如何計算

胡克定律可以預測重量對建築材料的影響。

胡克定律在以下所有領域都非常有用:知識充滿了材料的彈性能力。工程、建築和施工是學科其中它使用最頻繁。

例如,該定律可以預測汽車的重量對橋樑及其構成材料(例如金屬).它還允許您計算特定機器或工業設備中紋管或一組彈簧的行為。

胡克定律最著名的應用是測功機的發展:由彈簧和刻度組成的裝置,可以按比例測量力。

胡克定律和彈性

胡克定律在計算彈性無論是彈簧還是固體彈性的。

為了計算彈簧的彈性,應用了“彈簧方程”,這是提出胡克定律公式的最通用方法(與我們上面提供的公式相同:F = -k . ΔL)。

知道彈簧 k 的常數和品質對於連接到彈簧的物體,可以使用以下公式計算彈簧的振蕩角頻率 (Ω):

ω = √k/m

另一方面,要計算彈性固體的彈性,必須推廣彈簧定律,因為它們體內的張力分佈比波紋管複雜得多。

為此,使用了 Lamé-Hooke 方程,該方程根據其特定形狀為每個固體提供了特定的公式:一維、三維各向同性或三維正交各向異性。但這些問題需要更加複雜和技術性的闡述。

標籤: 物理

“什麼是胡克定律?概念、公式、應用、如何計算” 的相關文章

木星的衛星是什麼?概念、類型、發現、名稱和特徵

木星的衛星是什麼?概念、類型、發現、名稱和特徵

我們解釋木星的衛星是什麼、它們是如何被發現的以及包含它們名稱的清單。另外,木星與其衛星之間的距離。很少有比 3100 公里更大的衛星。木星的衛星有哪些?在天文學中,木星的衛星是一組圍繞著這顆外太陽系巨行星運行的天然衛星。這顆行星,正如它的名字所反映的那樣(木星是希臘神宙斯的羅馬名字,宙斯是奧林匹斯山...

地球的運動是什麼?概念、特徵、後果和速度

地球的運動是什麼?概念、特徵、後果和速度

我們解釋地球的運動是什麼以及這種運動的後果。它所達到的速度和地球的自轉。平移運動的距離達到9.3億公里。地球的運動是什麼?地球的平移是行星繞太陽運行的運動之一。完成這段旅程需要365天6小時。每四年,這些時間加起來總計為 24 小時。這就是為什麼每四年我們的日曆中都會有一個閏年,其中二月多了一天。平...

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

我們解釋什麼是無脊椎動物以及這些動物是如何分類的。還有無脊椎動物的例子。無脊椎動物佔已知生物物種的 95%。什麼是無脊椎動物?無脊椎動物被稱為動物界中沒有脊索或背弦、脊柱或鉸接的內部骨骼的所有物種。在這一類中發現了 95% 的已知現存物種,即 170 至 180 萬種(2005 年數字)。與大型陸地...

什麼是生物的適應?概念、特徵、存在哪些類型

什麼是生物的適應?概念、特徵、存在哪些類型

我們解釋什麼是生物的適應以及存在哪些類型的適應。一些改編的例子。仙人掌的刺是適應的一個明顯例子。生物的適應力是什麼?在生物學中,我們所說的適應或生物適應是指生物體發展出在不同環境中生存的能力,改變其策略甚至身體特徵以保存生命的過程。因此,生命透過傳遞給後代的(新物種、滅絕等)生物因素)和等pH、陽光...

什麼是有絲分裂?概念、特徵、繁殖形式、減數分裂組成

什麼是有絲分裂?概念、特徵、繁殖形式、減數分裂組成

我們解釋什麼是有絲分裂以及這種繁殖形式的不同階段。另外,減數分裂由什麼組成?有絲分裂的終點是細胞增生。什麼是有絲分裂?有絲分裂是真核細胞 無性生殖最常見的形式 ,真核細胞具有完整遺傳物質所在的細胞核。當單一細胞分裂成兩個具有相同DNA的相同細胞時,就會發生這個過程,這就是為什麼除...

什麼是動物細胞?概念、起源理論、組成部分與植物細胞的區別。

什麼是動物細胞?概念、起源理論、組成部分與植物細胞的區別。

我們解釋什麼是動物細胞及其起源理論。還有它的組成部分以及與植物細胞的區別。動物細胞含有明確的細胞核。什麼是動物細胞?動物細胞是真核細胞的一種,這意味著它有一個確定的細胞核。動物細胞是形成屬於動物界(動物)的活生物體的不同組織的細胞。由於動物是複雜的多細胞生物,它們的細胞具有非常高水平的專業化:根據它...