DE Hooke's wet het is gebaseerd op een specifieke beweging gecreëerd door de veer. Door middel van dit onderzoek is op papier gezet hoe dit systeem tot stand komt.
Inhoudsopgave
De veer is het voorwerp dat door een kracht kan worden vervormd en daarna terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm wanneer deze kracht wordt teruggetrokken.
Er zijn verschillende vormen van molam, maar de bekendste is het spiraalvormige metaal. Veren zijn onmisbaar en belangrijk in bijna alle mechanische apparaten, zowel eenvoudig als complex.
DE Hooke's wet toont aan dat een veer een elastische constante heeft die k wordt genoemd. Deze constante wordt gevolgd tot aan de grens waar de vervorming van de veer permanent wordt.
Hoe ver de Hooke's wet het is geldig als de veer wordt uitgerekt of samengedrukt en terugkeert naar de beginpositie, van evenwicht.
F = -k.x
k = evenredigheidsconstante
x = onafhankelijke variabele.
Met deze vergelijking kan worden geconcludeerd dat de kracht negatief is, in tegenstelling tot de kracht die wordt uitgeoefend. En hoe groter de rek van de veer, hoe groter de intensiteit van de kracht die tegengesteld is aan de kracht die al wordt uitgeoefend.
Er is geen magie in de vorm van de spiraalveer om als een veer te bewegen. De elasticiteit of zachtheid van het object is de fundamentele eigenschap van de draad waarmee de veer is gemaakt.
Een rechte draad die van metaal is, keert ook terug naar zijn oorspronkelijke vorm nadat hij is uitgerekt en gedraaid. Maar spiraaldraad neemt veel minder ruimte in beslag, waardoor het handiger is om op machines te gebruiken.
Zie ook: De wet van Faraday
Wanneer er een bepaalde kracht op een materiaal wordt uitgeoefend, kan het materiaal door deze kracht uitrekken of samendrukken. Een voorbeeld hiervan is rubber.
In de mechanica ligt het belang in de spanning, die wordt gedefinieerd als de kracht die per oppervlakte-eenheid wordt uitgeoefend. Deze eenheid wordt weergegeven door de Griekse letter sigma.
De grootte van de rek/compressie die wordt geproduceerd als het materiaal reageert op uitgeoefende spanning, wordt spanning genoemd. De eenheid wordt weergegeven door de letter epsilon do Grieks alfabet.
De vervormingsmeting wordt gedaan door de verhouding tussen de lengtevariatie en de initiële lengte. Alle materialen reageren op een bepaalde manier op stress.
Ingenieurs moeten weten hoe ze onderwerpen moeten kiezen die zich voorspelbaar gedragen onder een verwachte stress. De resulterende vervorming in bijna alle materialen hangt af van de chemische bindingen erin.
De stijfheid van het materiaal hangt af van de chemische structuur en zijn bindingen. Wat er zal gebeuren als de spanning wordt verwijderd, hangt af van hoe ver de atomen reizen.
Het gebeurt wanneer de spanning op het materiaal wordt verwijderd en het terugkeert naar zijn normale afmetingen.
Het is de kracht die op het materiaal wordt uitgeoefend die spanning in het materiaal veroorzaakt. Deze spanning is zo groot dat het materiaal bij het wegnemen van deze spanning niet meer in zijn oorspronkelijke afmetingen terugkeert. De kleinste waarde van de plastische rekeenheid wordt de elastische limiet van het materiaal genoemd. .
Elke veer die wordt gebruikt bij het bedienen van machines is zo gemaakt dat er geen plastische vervorming optreedt.
In de 17e eeuw werd de fysieke Robert Hooke realiseerde zich dat de spanning-rekcurve voor veel materialen een lineair gedragsgebied had.
Binnen bepaalde grenzen was de kracht die werd gebruikt om een elastisch voorwerp zoals een metalen veer te vervormen, recht evenredig met de vervorming van de veer.
Over het algemeen bij de berekening van dit aandeel van de Hooke's wet, wordt het minteken toegevoegd. Om aan te geven dat de herstelkracht, als gevolg van de veer, in de tegenovergestelde richting is van de kracht die de verplaatsing veroorzaakte.
Door een veer naar beneden te trekken, zal de veer naar beneden strekken, wat resulteert in een opwaartse kracht door de veer.
De richting van de herstelkracht wordt gespecificeerd bij het aanpakken van problemen in mechanische systemen waarbij elasticiteit betrokken is.
Zie ook: Elektrische energie
Young's modulus, ook bekend als elasticiteitsmodulus, gecreëerd door natuurkundige Thomas Young in de 17e eeuw, meet de sterkte van een materiaal met de functie elastisch te worden vervormd.
Hoe stijver het materiaal, hoe groter de Young's modulus.
_____
Schrijf u in op onze e-maillijst en ontvang interessante informatie en updates in uw e-mailinbox
Bedankt voor het aanmelden.
