1. Yaylar üçün Huk qanunu
Yay sağa çəkilərsə, yay uzanacaq və uzunluğu artacaq (şəkil 1). Dartma qüvvəsi böyük deyilsə, yay uzunluğunun artmasının (Δx) dartma qüvvəsinin böyüklüyünə (F) mütənasib olduğu aşkar edilmişdir. Başqa sözlə, dartma qüvvəsi nə qədər böyükdürsə, yayın uzunluğu da bir o qədər böyükdür. Dartma qüvvəsinin böyüklüyünün (F) və yay uzunluğunun artmasının (Δx) müqayisəsi sabitdir.
Yay sağa çəkilir ki, uzunluğu Δx-ə bərabər olsun. Yayın uzunluğunun artması dartma qüvvəsi ilə mütənasibdir.
Qüvvə (F) ilə yay uzunluğunun artması (Δx) arasındakı əlaqəni qrafik şəklində çəkin, burada F Δx ilə mütənasibdir. F ilə Δx-in müqayisəsi sabitdir.
Qüvvənin (F) yay uzunluğunun artmasına (Δx) nisbəti eyni qrafik meyli ilə göstərilir (şəkil 2).
F / Δ x = k
F = k Δ x
k yay sabiti və ya yay elastikliyinin əmsalıdır. Bu əlaqə ilk dəfə 1678-ci ildə Robert Huk (1635 – 1703) tərəfindən müşahidə edilmişdir və buna görə də Huk qanunu kimi tanınırdı.
Yaya tətbiq olunan qüvvə yayın elastiklik limitini aşarsa, qüvvə aradan qaldırıldıqdan sonra yayın uzunluğu orijinal uzunluğuna qayıtmır. Huk qanunu yalnız elastiklik limitinə aiddir. Yayın elastiklik limiti, yayın forması daimi olaraq dəyişməzdən əvvəl yayın üzərinə verilə bilən maksimum qüvvədir və yayın uzunluğu orijinal uzunluğuna qayıda bilməz. Qüvvə artmağa davam edərsə, yay zədələnmiş olur.
2. Yaysızlıq üçün Huk qanunu
Huk qanunu bütün bərk cisimlərə də aiddir. Əgər bərk cisimə xarici qüvvə verilərsə, cisim forma dəyişikliyinə məruz qalır. Gərginlik və gərginlik anlayışından istifadə edərək bu bərk cisimlərin forma dəyişikliklərini müzakirə edirik. Gərginlik cismin formasının dəyişməsinə səbəb olan qüvvələrin gücünü ifadə edir. Gərginlik gərginlik səbəbindən cisimlərin forma dəyişikliklərini ifadə edir. Minimal gərginlik və gərginlik üçün gərginliyin gərginliyə mütənasib olduğu aşkar edilmişdir. Gərginlik və gərginlik nisbəti sabitdir, burada bu müqayisəli sabit elastiklik modulu adlanır.
Gərginlik / Gərginlik = elastiklik modulu
Bu əlaqəyə həmçinin Huk qanunu da deyilir, şərtlər daxilində gərginlik deformasiyaya mütənasibdir və gərginlik ilə deformasiya arasındakı nisbət sabitdir. Əgər cisimə təsir edən qüvvə cisimlərin elastikliyini aşarsa, Huk qanunu tətbiq olunmur. Huk qanunu yalnız cismin elastikliyinin limitlərinə tətbiq olunur.
Elastik modulun üç növü var: Yanq modulu, kəsmə modulu və həcm modulu.
2.1 Yanq Modulu
Kabelin, məftilin və ya ipin hər iki ucu eyni böyüklükdə və əks istiqamətdə qüvvə ilə çəkildikdə, kabel, məftil və ya ip gərginlik vəziyyətində olur. Gündəlik həyatda bununla əlaqəli nümunələrə qaya dırmanma maşınlarını saxlayan ip, gəmilərdə yükləmə-boşaltma sistemlərində liftləri, məftilləri və ya baqaj xətlərini və ya konteynerləri saxlayan məftil və s. daxildir. Gərginlik kabelləri, məftilləri və ya ipləri dartılma təzyiqinə görə dartılma gərginliyi yaşayır. Dartılma təzyiqini dartılma möhkəmliyinin (F) bir cismin en kəsiyi sahəsinə (A) nisbəti kimi təyin edirik. Dartılma gərginliyi isə uzunluq artımının (Δl) cismin ilkin uzunluğuna (lo) nisbəti kimi müəyyən edilir. Yanq Modulu dartılma təzyiqinin dartılma gərginliyinə nisbətidir.
Dartılma təzyiqi / dartılma gərginliyi = Yanq modulu
F/A: Δl/lo = Y
Dartılma təzyiqi kiçikdirsə, qüvvə aradan qaldırıldıqdan sonra cismin uzunluğu normal vəziyyətinə qayıdacaq. Dartılma təzyiqi cismin elastikliyindən artıqdırsa, qüvvə aradan qaldırıldıqdan sonra cismin uzunluğu normal vəziyyətinə qayıtmayacaq. Dartılma təzyiqi artmağa davam edərsə, cisim qırılacaq.
2.2 Kəsmə modulu
Masanın səthinə qalın bir kitab qoyun. Əlinizi kitabın səthinə qoyun və kitabın səthini irəli itələyin. İtələməniz kitabın üst səthində və onun istiqaməti kitabın səthinə paralel olaraq irəliləyir. Kitabın alt səthi itələmənin əks istiqamətində statik sürtünmə ilə sakit vəziyyətdə saxlanılır. Əvvəlcə kitab forması kvadrat və ya düzbucaqlı idi, itələdikdən sonra kitabın forması paraleloqrama çevrildi. Kitabın formasındakı dəyişikliklər, kəsmə təzyiqinin olması səbəbindən kəsmə deformasiyasının baş verməsinə bir nümunədir.
Kəsişmə təzyiqi qüvvənin (F) yerini dəyişmiş səth sahəsinə (A) nisbəti kimi müəyyən edilir. Kəsişmə gərginliyi Δx-in cismin hündürlüyünə (h) nisbəti kimi müəyyən edilir. Kəsişmə təzyiqinin kəsişmə gərginliyinə nisbəti kəsişmə modulu adlanır.
Kəsmə təzyiqi/kəsmə gərginliyi = Kəsmə modulu
F/A: Δx/h = Kəsmə modulu
2.3 Toplu Modul
İkinci Dünya Müharibəsi haqqında sənədli filmdə sualtı qayıqlardan istifadə edərək dənizdə müharibə səhnələri var. Düşmən sualtı qayıqlarından gizlənmək istədikləri üçün bir ölkənin dəniz sualtı qayığı daha dərinə dalır və demək olar ki, dəniz dibinə çatır. Təəccüblüdür ki, sualtı qayığın divarı çatlamışdı ki, dəniz suyu sualtı qayığın içinə daxil olsun. Sualtı qayığın divarı dəniz suyunun sualtı qayığın səthinə təsir etdiyi təzyiq səbəbindən çatlamışdı. Dəniz suyunun təzyiqi dəniz suyunun dərinliyi ilə mütənasibdir. Dalış nə qədər dərin olarsa, dəniz suyunun təzyiqi bir o qədər yüksək olar. Sualtı qayığın divar konstruksiyası möhkəm deyilsə, sualtı qayığın divarı çatlayacaq.
Dəniz suyunun bütün səthindəki təzyiqi səbəbindən çatlamış sualtı qayıq hekayəsi, həcm təzyiqi səbəbindən həcm gərginliyi yaşayan bir obyektin nümunəsidir. Həcm təzyiqi, obyektin bütün səthinə təsir edən ümumi qüvvənin (F) obyektin səth sahəsinə (A) nisbəti kimi müəyyən edilir. Həcm gərginliyi, həcm azalmasının (-ΔV) obyektin ilkin həcminə (Vo) nisbəti kimi müəyyən edilir. Həcmin həcm gərginliyinə təzyiq nisbəti həcm modulu adlanır.
Həcm-təzyiq / həcm gərginliyi = həcm modulu
– ΔF/A : ΔV/V o = həcm modulu
Bərk və maye cisimlər həcm moduluna malikdir, lakin yalnız bərk cisimlər Yanq moduluna və kəsmə moduluna malikdir.
