1. Balaod ni Hooke para sa mga spring
Kon ang spring ibira paingon sa tuo, ang spring moinat ug motaas ang gitas-on (hulagway 1). Kon ang puwersa sa pagbira dili dako, makita nga ang pagtaas sa gitas-on sa spring (Δx) proporsyonal sa gidak-on sa puwersa sa pagbira (F). Sa ato pa, kon mas dako ang puwersa sa pagbira, mas dako ang gitas-on sa spring. Ang pagtandi sa gidak-on sa puwersa sa pagbira (F) ug ang pagtaas sa gitas-on sa spring (Δx) kanunay.
Ang spring gibira paadto sa tuo aron kini madugangan ang gitas-on nga Δx. Ang pagdugang sa gitas-on sa spring proporsyonal sa puwersa sa pagbira.
I-graph ang relasyon tali sa Force (F) ug sa pagtaas sa gitas-on sa spring (Δx), diin ang F proporsyonal sa Δx. Ang pagtandi sa F sa Δx kay makanunayon.
Ang ratio sa puwersa (F) ngadto sa pagtaas sa gitas-on sa spring (Δx) gipakita sa parehas nga graph slope (figure 2).
F / Δx = k
F = k Δx
Ang k usa ka spring constant o ang coefficient sa spring elasticity. Kini nga relasyon unang naobserbahan ni Robert Hooke (1635 – 1703) niadtong 1678, ug busa kini nailhan nga balaod ni Hooke.
Kon ang puwersa nga gigamit sa spring molapas sa spring elasticity limit, human makuha ang puwersa, ang gitas-on sa spring dili na mobalik sa orihinal nga gitas-on niini. Ang balaod ni Hooke magamit lamang sa elasticity limit. Ang spring elasticity limit mao ang pinakataas nga puwersa nga mahatag sa spring sa dili pa permanente nga mausab ang porma sa spring, ug ang gitas-on sa spring dili na makabalik sa orihinal nga gitas-on niini. Kon ang puwersa magpadayon sa pagdugang, ang spring madaot.
2. Balaod ni Hooke para sa dili-spring
Ang balaod ni Hooke magamit usab sa tanang solidong butang. Kon sa usa ka solidong butang, ang eksternal nga puwersa gihatag, nan ang butang moagi sa usa ka pagbag-o sa porma. Atong hisgutan ang mga pagbag-o sa porma niining mga solidong butang gamit ang konsepto sa stress ug strain. Ang stress nag-ingon sa gahum sa mga pwersa nga hinungdan sa pagbag-o sa porma sa butang. Ang strain nag-ingon sa mga pagbag-o sa porma sa mga butang tungod sa stress. Nakaplagan nga alang sa gamay nga stress ug strain, ang stress proporsyonal sa strain. Ang ratio sa stress ug strain kanunay, diin kini nga comparative constant gitawag nga modulus of elasticity.
Stress / Kapit-os = nabag-o nga modulus
Kini nga relasyon gitawag usab nga balaod ni Hooke, nga adunay mga kondisyon nga ang stress proporsyonal sa strain ug ang ratio tali sa stress ug strain kanunay. Kung ang puwersa nga naglihok sa usa ka butang molapas sa elasticity sa mga butang, ang balaod ni Hooke dili magamit. Ang balaod ni Hooke magamit lamang sa mga limitasyon sa elasticity sa butang.
Adunay tulo ka klase sa elastic modulus, ang Young's modulus, shear modulus, ug bulk modulus.
2.1 Modulus ni Young
Kon ang duha ka tumoy sa kable, alambre, o pisi gibira sa kusog nga parehas og gidak-on ug atbang nga direksyon, ang kable, alambre, o pisi anaa sa tension state. Ang mga pananglitan sa adlaw-adlaw nga kinabuhi nga may kalabutan niini naglakip sa pisi nga nagkupot sa mga rock climber, ang alambre nga nagkupot sa mga elevator, alambre, o mga linya sa bagahe o mga sudlanan sa mga sistema sa pagkarga ug pagdiskarga sa mga barko, ug uban pa. Ang mga tension cable, alambre, o pisi makasinati og tensile strain tungod sa tensile pressure. Atong gihubit ang tensile pressure isip ratio sa tensile strength (F) ngadto sa cross-sectional area sa usa ka butang (A). Samtang, ang tensile strain gihubit isip ratio sa pagtaas sa gitas-on (Δl) ngadto sa inisyal nga gitas-on sa butang (lo). Ang Young's Modulus mao ang ratio sa tensile pressure ngadto sa tensile strain.
Presyon sa tensile / tensile strain = Modulus ni Young
F/A: Δl/lo = Y
Kon gamay ang tensile pressure, ang gitas-on sa butang mobalik sa normal human makuha ang puwersa. Kon ang tensile pressure molapas sa elasticity sa butang, ang gitas-on sa butang dili mobalik sa normal human makuha ang puwersa. Kon ang tensile pressure magpadayon sa pagsaka, ang butang mabuak.
2.2 Modulus sa paggunting
Ibutang ang usa ka baga nga libro sa ibabaw sa lamesa. Ibutang ang imong kamot sa ibabaw sa libro ug iduso ang ibabaw sa libro paingon sa unahan. Ang imong pagduso molihok sa ibabaw nga bahin sa libro ug ang direksyon niini paingon sa unahan, nga parallel sa ibabaw sa libro. Ang ubos nga bahin sa libro gipabilin nga pahulay pinaagi sa static friction sa atbang nga direksyon sa pagduso. Sa sinugdanan, ang porma sa libro kuwadrado o rektanggulo, human maduso, ang porma sa libro nahimo nga paralelogram. Ang mga pagbag-o sa porma sa libro usa ka pananglitan sa pagkahitabo sa shear strain tungod sa presensya sa shear pressure.
Ang shear pressure gihubit isip ratio sa puwersa (F) ngadto sa surface area (A) nga gibalhin. Ang shear strain gihubit isip ratio sa Δx ngadto sa gitas-on sa butang (h). Ang ratio sa shear pressure ngadto sa shear strain gitawag og shear modulus.
Presyon sa paggunting/paggunting = Modulus sa paggunting
F/A : Δx/h = Modulus sa paggunting
2.3 Bulk Modulus
Sa usa ka dokumentaryo nga pelikula bahin sa Ikaduhang Gubat sa Kalibutan, adunay mga eksena sa gubat sa dagat nga naggamit og mga submarino. Tungod kay gusto nilang magtago gikan sa mga submarino sa kaaway, ang submarino sa naval sa usa ka nasud mosalom og mas lawom ug moabot hapit sa salog sa dagat. Katingad-an, ang bungbong sa submarino nabuak mao nga ang tubig sa dagat misulod sa sulod sa submarino. Ang bungbong sa submarino nabuak tungod sa presyur nga gi-akto sa tubig sa dagat sa ibabaw sa submarino. Ang presyur sa tubig sa dagat proporsyonal sa giladmon sa tubig sa dagat. Kon mas lawom ang pagsalom, mas dako ang presyur sa tubig sa dagat nga masinati niini. Kon ang konstruksyon sa bungbong sa submarino dili lig-on, ang bungbong sa submarino mabuak.
Ang istorya sa usa ka submarino nga nabuak tungod sa presyur sa tubig sa dagat sa tibuok nawong niini usa ka ehemplo sa usa ka butang nga nakasinati og volume strain tungod sa volume pressure. Volume-pressure Ang volume strain gihubit isip ratio sa kinatibuk-ang puwersa (F) nga naglihok sa tibuok nawong sa butang ngadto sa surface area (A) sa butang. Ang volume strain gihubit isip ratio sa volume reduction (-ΔV) ngadto sa inisyal nga volume (Vo) sa usa ka butang. Ang pressure ratio sa volume ngadto sa volume strain gitawag og bulk modulus.
Volume-pressure / volume strain = bulk modulus
– ΔF/A : ΔV/Vo = modulus sa bulk
Ang mga solido ug likido nga butang adunay bulk modulus, apan ang mga solido lamang ang adunay Young's modulus ug shear modulus.
