胡克定律 胡克定律 胡克定律-定律简介,胡克定律-历史证明

胡克定律(Hooke's law),又译为虎克定律,是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系。满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型(英文Hookean)材料。从物理的角度看,胡克定律源于多数固体(或孤立分子)内部的原子在无外载作用下处于稳定平衡的状态。许多实际材料,如一根长度为L、横截面积A的棱柱形棒,在力学上都可以用胡克定律来模拟――其单位伸长(或缩减)量(应变)在常系数E(称为弹性模量)下,与拉(或压)应力σ成正比例,即:F=-k・x或△F=-k・Δx。其中为总伸长(或缩减)量。胡克定律用17世纪英国物理学家罗伯特・胡克的名字命名。胡克提出该定律的过程颇有趣味,他于1676年发表了一句拉丁语字谜,谜面是:ceiiinosssttuv。两年后他公布了谜底是:ut tensio sic vis,意思是“力如伸长(那样变化)”(见参考文献),这正是胡克定律的中心内容。

广义胡克定律_胡克定律 -定律简介


胡克定律

胡克定律的表达式为 F=k・x或 △F=k・Δx,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。劲度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。在现代,仍然是物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出: 弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力Ff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,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。

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满足胡克定律的弹性体是一个重要的物理理论模型,它是对现实世界中复杂的非线性本构关系的线性简化,而实践又证明了它在一定程度上是有效的。然而现实中也存在这大量不满足胡克定律的实例。胡克定律的重要意义不只在于它描述了弹性体形变与力的关系,更在于它开创了一种研究的重要方法:将现实世界中复杂的非线性现象作线性简化,这种方法的使用在理论物理学中是数见不鲜的。

胡克定律又可表示为:

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