胡克定律

作者&投稿:罗影 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
胡克定律是什么?~

胡克定律

在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比。写作:

F=k·x

其中:“F”,表示弹簧的弹力,弹力是弹簧发生形变时对施力物的作用力。

“x”,是弹簧伸长或缩短的长度,注意“x”是以弹簧无形变时的长度为基准,即x=x'-x0或x=x0-x'。

“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”。k跟弹簧材料、长短、粗细等都有关系。k的国际单位是牛/米。

如果将几个同样的弹簧串联或并联起来后,这个新的弹簧的劲度系数不再是原来的劲度系数。如图(1)所示,设两个劲度系数都是k的弹簧串联后的劲度系数为k1,则有F=k1·x,由于a点的弹力也为F,所以对弹簧1可写两个劲度系数都是k原长相同的弹簧并联时的劲度系数为k2,则有

F=k2·x

数变小,并联后的变大。

性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一。在现代,仍然是物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比,即f= -kx。k是物质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。为了证实这一定律,胡克还做了大量实验,制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。
这条定律是初中学的。也叫弹性定律,剧情里面的胡克定律和这个没什么关系。



prison break里面说的是力学的胡克定律,这个是材料力学里面的知识点,具体计算起来比较复杂。记得以前看过一个记录片,关于爆破的方法,在一个实心的大块混凝土结构上,通过计算得出关键的受力点,然后在这几个受力点上打孔,接着放入引爆所需要的最少量的炸药,进行引爆,引爆的结果就是会导致混凝土爆炸影响范围最小,这种爆破方法就是通过精确的计算来决定爆破最好的效果,从而不会影响其他的附近的建筑物。

PB里面就是MS通过计算,得出那堵混凝土墙的几个关键受力点的坐标,画到了恶魔的脸上,然后通过投影,映射到那堵墙上。把那几个受力点打通后,受力点的承受力量被削弱了,自然而然那堵墙很容易敲碎了。MS是学土木工程的,这个对他来说应该是在熟悉不过了。


胡克定律
Hook's law
材料力学和弹性力学的基本规律之一。由R.胡克于1678年提出而得名。胡克定律的内容为:在材料的线弹性范围内,固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比;也可表述为:在应力低于比例极限的情况下,固体中的应力σ与应变ε成正比,即σ=Εε,式中E为常数,称为弹性模量或杨氏模量。把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态,则可得到广义胡克定律。胡克定律为弹性力学的发展奠定了基础。各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式:
σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11,σ23=2Gε23,
σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22,σ31=2Gε31,(1)
σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε33,σ12=2Gε12,及

式中σij为应力分量;εij为应变分量(i,j=1,2,3);λ和G为拉梅常量,G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比。λ、G、E和v之间存在下列联系: 式(1)适用于已知应变求应力的问题,式(2)适用于已知应力求应变的问题。

根据无初始应力的假设,(f 1)0应为零。对于均匀材料,材料性质与坐标无关,因此函数 f 1 对应变的一阶偏导数为常数。因此应力应变的一般关系表达式可以简化为


上述关系式是胡克(Hooke)定律在复杂应力条件下的推广,因此又称作广义胡克定律。
广义胡克定律中的系数Cmn(m,n=1,2,…,6)称为弹性常数,一共有36个。
如果物体是非均匀材料构成的,物体内各点受力后将有不同的弹性效应,因此一般的讲,Cmn 是坐标x,y,z的函数。
但是如果物体是由均匀材料构成的,那么物体内部各点,如果受同样的应力,将有相同的应变;反之,物体内各点如果有相同的应变,必承受同样的应力。
这一条件反映在广义胡克定理上,就是Cmn 为弹性常数。

选学:胡克定律

演示实验:探索弹力和弹簧伸长的关系?

甲弹簧(原长: )

1
2
3

弹力大小(N)

弹簧长度(m)

弹簧伸长量(m)

乙弹簧(原长: )

1
2
3

弹力大小(N)

弹簧长度(m)

弹簧伸长量(m)

结论:弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比

思考:弹簧被压缩时,弹簧弹力与弹簧的缩短量有什么关系呢?

胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小f和弹簧的形变量x成正比

f=kx
参考资料:http://blog.cersp.com/userlog13/123329/archives/2007/567207.shtml

实验名称
实验器材
实验原理 胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小f和弹簧的形
变量x成正比 f=kx
实验步骤 1.用一个力f1=?牛的力拉,记录伸长量x1
2.用力f2=?牛的力拉,记录伸长量x2
……
3.分析数据得弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比

胡克定律如何表达的?
答:弹簧的弹力和弹簧的伸长量以及弹簧的劲度系数有关,所以采用控制变量法分别探究弹力和伸长量的关系,弹簧弹力和劲度系数的关系。胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F= k·x 。k是物质的弹性系数,只由材料的性质所决定,与其他因素无关。负号...

物理弹簧胡克定律的公式是什么?
答:在物理中,公式F=k·△X,是胡克定律,用来计算弹簧拉伸或缩短产生的弹力。△X是指弹簧的形变量,弹簧伸长或缩短的长度,k是指弹簧的劲度系数,由弹簧的匝数,材料等确定。学习物理的三个方法        学好物理,首先我们要对每个物理概念弄懂,把最基本的操作...

什么叫胡克定律(弹性力学的基本原理)
答:胡克定律的定义 胡克定律是弹性力学中的基本原理之一,用来描述弹性体受力后的变形情况。胡克定律表明,当弹性体受到外力作用时,其变形量与受力之间呈线性关系。胡克定律可以用数学公式表示为F=kx,其中F是弹性体所受的力,k是弹性系数,x是变形量。这个公式说明了当外力作用于弹性体上时,弹性体的变形...

什么是胡克定律?那些字母分别代表什么?
答:胡克定律的表达式为F=kx或△F=kΔx,其中k是常数,是物体的 胡克定律 劲度(倔强)系数。在国际单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。 弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要...

关于胡克定律
答:胡克定律的表达式为F=-kx或△F=-kΔx,其中k是常数,是物体的劲度(倔强)系数。在国际单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一。在...

《越狱》里说到的那个的胡克定律如何解释?
答:答:什么是胡克定律: 胡克定律是材料力学和弹性力学的基本规律之一,是适用于一切固体材料的弹性定律。它指出:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,因此叫做胡克定律。胡克定律公式:f=kx, 其中k是常数,是物体的倔强系数。在国际单位制中,f的单位是...

胡克定律k是什么
答:胡克定律k是常数。胡克定理,物理学名词,在弹性极限内,弹性物体的应力与应变成正比。胡克定律:在弹性极限内,弹性物体的应力与应变成正比(中学物理中解释为受力伸长量与所受外力成正比)。胡克定律的内容是:在弹性限度内,弹簧所受的拉力与形变量成正比。F=k△x,其中k为劲度系数,△x为形变量,...

胡克定律的表达式是什么?
答:在线弹性阶段,广义胡克定律成立,也就是应力σ1<σp(σp为比例极限)时成立。在弹性范围内不一定成立,σp<σ1<σe(σe为弹性极限),虽然在弹性范围内,但广义胡克定律不成立。胡克定律的内容为:在材料的线弹性范围内(见上图的材料应力应变曲线的比例极限范围内),固体的单向拉伸变形与所受的...

胡克定律
答:1.[(L+△L)-L0]就是再挂物体后弹簧的总伸长量,第一次伸长8-6=2cm,后来又伸长1cm,此时总的伸长量是3cm,F2=K*0.03,这里的F2就是弹簧的弹力,提着以前的重物G=0.5N外,还有再挂的物体△G,此时总的重物是G+△G,有F2=G+△G k=25N/m 0.75=G+△G 所以△G=0.25N 2.将...

胡克定律
答:胡克定律是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它指出:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律。胡克定律的表达式为F=kx,其中k是常数,是物体的倔强系数。在国际单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变)...