legea lui hooke - laurmb-cls-9.wikispaces.comlui+hooke+si... · 1 legea lui hooke deformările...

2
1 LEGEA LUI HOOKE Deformările corpurilor pot fi: elastice şi plastice. Legea lui Hooke se aplică la deformările elastice ale corpurilor. Considerăm un fir elastic, de lungime 0 l şi arie 0 S a secţiunii transversale în stare nedeformată, supus întinderii de către o forţă deformatoare F . Firul se alungeşte, lungimea sa devenind l în starea deformată. 0 l l l se numeşte alungire absolută Experimental se constată că alungirea abolută l este: - direct proporţională cu forţa deformatoare F ; - direct proporţională cu lungimea 0 l în starea nedeformată; - invers proporţională cu aria 0 S a secţiunii transversale în stare nedeformată. l ~ 0 0 S l F Constanta de proporţionalitate se notează cu E 1 , unde E - este o constantă de material, numită modulul lui Young sau modul de elasticitate longitudinală. Unitatea de măsură pentru modul lui Young este: 2 . . m N E I S Atunci, 0 0 1 S l F E l 0 0 1 S F E l l legea deformărilor elastice (legea lui Hooke) Raportul 0 l l reprezintă alungirea unei unităţi de lungime şi se numeşte alungire relativă sau deformaţie specifică iar raportul 0 S F reprezintă forţa exercitată pe unitatea de suprafaţă şi se numeşte efort unitar sau tensiune unitară. E 1 Enunţul legii lui HOOKE: Eforturile unitare 0 S F sunt proporţionale cu alungirile relative 0 l l pentru un material dat: E Obs. Legea lui Hooke este o lege determinată experimental. Ea este valabilă numai până la o anumită valoare a efortului unitar, valoare specifică materialului studiat. De aceea, legea lui Hooke este considerată ca fiind o lege de material. F l 0 l l

Upload: hoangcong

Post on 06-Feb-2018

240 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: LEGEA LUI HOOKE - laurmb-cls-9.wikispaces.comlui+Hooke+si... · 1 LEGEA LUI HOOKE Deformările corpurilor pot fi: elastice şi plastice. Legea lui Hooke se aplică la deformările

1

LEGEA LUI HOOKE

Deformările corpurilor pot fi: elastice şi plastice.

Legea lui Hooke se aplică la deformările elastice ale corpurilor.

Considerăm un fir elastic, de lungime 0l şi arie 0S a secţiunii transversale în stare

nedeformată, supus întinderii de către o forţă deformatoare F . Firul se alungeşte, lungimea sa

devenind l în starea deformată.

0lll se numeşte alungire absolută

Experimental se constată că alungirea abolută l este:

- direct proporţională cu forţa deformatoare F ;

- direct proporţională cu lungimea 0l în starea nedeformată;

- invers proporţională cu aria 0S a secţiunii transversale în stare nedeformată.

l ~0

0

S

lF

Constanta de proporţionalitate se notează cu E

1, unde E - este o constantă de material,

numită modulul lui Young sau modul de elasticitate longitudinală. Unitatea de măsură pentru

modul lui Young este: 2.. m

NE

IS

Atunci, 0

01

S

lF

El

00

1

S

F

El

l

legea deformărilor elastice (legea lui Hooke)

Raportul 0l

l reprezintă alungirea unei unităţi de lungime şi se numeşte alungire relativă sau

deformaţie specifică iar raportul 0S

F reprezintă forţa exercitată pe unitatea de suprafaţă şi se

numeşte efort unitar sau tensiune unitară. E

1

Enunţul legii lui HOOKE: Eforturile unitare 0S

F sunt proporţionale cu alungirile relative

0l

l pentru un material dat: E

Obs. Legea lui Hooke este o lege determinată experimental. Ea este valabilă numai până la o

anumită valoare a efortului unitar, valoare specifică materialului studiat. De aceea, legea lui Hooke

este considerată ca fiind o lege de material.

F

l

0l l

Page 2: LEGEA LUI HOOKE - laurmb-cls-9.wikispaces.comlui+Hooke+si... · 1 LEGEA LUI HOOKE Deformările corpurilor pot fi: elastice şi plastice. Legea lui Hooke se aplică la deformările

2

FORŢA ELASTICĂ

Expresia matematică a legii lui Hooke 0

01

S

lF

El

poate fi rescrisă astfel: l

l

SEF o

0

(1)

Sub acţiunea forţei deformatoare F corpul considerat (un fir, un resort etc.) suferă o deformare

(alungire sau comprimare) l .

Atunci, conform principiului acţiunii şi reacţiunii, în corpul studiat apare o foţă de reacţiune

proporţională cu deformarea şi care se opune acesteia. Această forţă de reacţiune este forţa elastică

(fig. de mai jos). Ea se opune deformării şi are tendinţa de a readuce corpul la forma sa

nedeformată.

Definiţie: Se numeşte forţă elastică, eF , forţa propoţională cu valoarea deformaţiei x l şi

orientată în sens opus creşterii deformaţiei: xkFe , unde: eF este forţa elastică.

Unitatea de măsură pentru forţa elastică este: NFISe ..

Raportul 0

0

l

SEk

(2) este o constantă numită constantă de elasticitate, caracteristică unui sistem

fizic dat (un fir, un resort etc.).

Unitatea de măsură pentru constanta elastică a unui resort este:

m

N

m

mm

N

l

SEk

IS1

2

2

0

0

..

Dacă înlocium relaţia (2) în (1) lkF (forţa care provoacă deformarea) l

Fk

Notând deformarea elastică (alungirea sau comprimarea) l cu x ( lx ) obţinem, pentru forţa

care provoacă deformarea, expresia: xkF , unde mxIS

1.. .

Trasăm graficul lfF .

Panta graficului reprezintă constanta elastică a resortului:

kl

Ftg

A

B

F

l

ml 310

NF

lx

extF eF

x