• Шта је Хуков закон?
• Хоокеова законска формула за Спрингс
• Примене Хоокеовог закона
• Хуков закон и еластичност

Објашњавамо шта је Хуков закон, његову формулу и његове примене у инжењерству и архитектури. Такође, како се израчунава еластичност.

Што је веће оптерећење примењено на објекат, то је већа деформација коју он трпи.

Шта је Хуков закон?

Хуков закон еластичности, или једноставно Хуков закон, је физички принцип око еластичног понашања чврст. Формулисао га је 1660. године британски научник Роберт Хук, савременик чувеног Исака Њутна.

Теоријска поставка овог закона је да се премештај или деформација коју је претрпео објекат подвргнут а сила, биће директно пропорционална сили деформисања или оптерећењу. Односно, што је већа сила, већа је деформација или померање, или како је то сам Хук формулисао на латинском: Ут тенсио сиц вис („Како продужетак, тако и сила“).

Хуков закон је изузетно важан у разним областима, као нпр физички и проучавање еластичних опруга (његова најчешћа демонстрација). То је основни концепт за инжењеринг и архитектуру, грађевинарство и дизајн, пошто омогућава да се предвиди начин на који продужена сила или а тежина ће променити димензије објеката у временске прилике.

Каже се да је овај закон објавио Хук у облику мистериозног анаграма (цеиииносссттув), из чега се може реконструисати латински исказ његовог закона, јер се плашио да би неко незаконито могао да заузме његово откриће. Неколико година касније, међутим, објавио је своја открића.

Хоокеова законска формула за Спрингс

Најчешћа формула за Хуков закон је следећа:

Ф = -к. ΔЛ

Где:

• Ф је сила деформисања
• ΔЛ је варијација коју дужина опруге, било компресије или продужења.
• к је константа сразмерности крштена као Константа опруге, генерално изражено у Њутнима преко метара (Н/м).

За израчунавање ΔЛ, односно деформације објекта, потребно је знати почетну дужину (Л0) и коначну дужину (Лф).

Такође видети:Еластичност у физици

Примене Хоокеовог закона

Хуков закон предвиђа утицај тежине на грађевински материјал.

Хуков закон је изузетно користан у свим оним областима у којима се знања пуна еластичног капацитета материјала. инжењеринг, архитектура и грађевинарство су дисциплине у којима се најчешће користи.

На пример, овај закон нам омогућава да предвидимо ефекат који ће тежина аутомобила имати на мост и на материјале од којих је направљен (као што је метал). Такође омогућава израчунавање понашања меха или сета опруга у оквиру одређене машине или индустријског уређаја.

Најпознатија примена Хуковог закона је развој динамометара: уређаја сачињених од опруге и скале који омогућавају скаларно мерење сила.

Хуков закон и еластичност

Примена Хуковог закона за израчунавање еластичност варира да ли су опруге, или чврст еластичан.

За израчунавање еластичности опруга примењује се „једначина опруге“, што је најопштији начин постављања формуле Хуковог закона (исти онај који смо понудили горе: Ф = -к. ΔЛ).

Познавајући константу опруге к и масу објекта повезаног са опругом, угаона фреквенција осциловања опруге (ω) може се израчунати следећом формулом:

ω = √к / м

С друге стране, да би се израчунала еластичност еластичних чврстих тела, мора се генерализовати закон опруга, пошто је расподела напрезања у њиховим телима много компликованија од меха.

За то се користе Ламе-Хооке једначине, које имају специфичне формуле за сваку чврсту материју према њеном специфичном облику: једнодимензионални, тродимензионални изотропни или тродимензионални ортотропни. Али то су теме које захтевају много сложенију и техничку разраду.