1. Il-liġi ta' Hooke għall-molol
Jekk il-molla tinġibed lejn il-lemin, il-molla tiġġebbed u tiżdied fit-tul (figura 1). Jekk il-forza tal-ġbid mhix kbira, jinstab li ż-żieda fit-tul tal-molla (Δx) hija proporzjonali għall-kobor tal-forza tal-ġbid (F). Fi kliem ieħor, iktar ma tkun kbira l-forza tal-ġbid, iktar ikun kbir it-tul tal-molla. It-tqabbil tal-kobor tal-forza tal-ġbid (F) u ż-żieda fit-tul tal-molla (Δx) huwa kostanti.
Ir-rebbiegħa tinġibed lejn il-lemin sabiex ikollha żieda fit-tul ta' Δx. Iż-żieda fit-tul tar-rebbiegħa hija proporzjonali għall-forza tal-ġbid.
Irrappreżenta grafika tar-relazzjoni bejn il-Forza (F) u ż-żieda fit-tul tar-rebbiegħa (Δx), fejn F hija proporzjonali għal Δx. It-tqabbil ta' F ma' Δx huwa kostanti.
Il-proporzjon tal-forza (F) għaż-żieda fit-tul tar-rebbiegħa (Δx) huwa indikat mill-istess inklinazzjoni tal-graff (figura 2).
F / Δx = k
F = k Δ x
k hija kostanti tar-rebbiegħa jew il-koeffiċjent tal-elastiċità tar-rebbiegħa. Din ir-relazzjoni ġiet osservata għall-ewwel darba minn Robert Hooke (1635 – 1703) fl-1678, u għalhekk kienet magħrufa bħala l-liġi ta' Hooke.
Jekk il-forza applikata fuq ir-rebbiegħa taqbeż il-limitu tal-elastiċità tar-rebbiegħa, wara li titneħħa l-forza t-tul tar-rebbiegħa ma jerġax lura għat-tul oriġinali tiegħu. Il-liġi ta' Hooke tapplika biss għal-limitu tal-elastiċità. Il-limitu tal-elastiċità tar-rebbiegħa huwa l-forza massima li tista' tingħata lir-rebbiegħa qabel ma l-rebbiegħa tbiddel il-forma b'mod permanenti, u t-tul tar-rebbiegħa ma jistax jerġa' lura għat-tul oriġinali tiegħu. Jekk il-forza tkompli tiżdied, ir-rebbiegħa ssirilha l-ħsara.
2. Il-liġi ta' Hooke għal dawk li mhumiex molla
Il-liġi ta' Hooke tapplika wkoll għall-oġġetti solidi kollha. Jekk fuq oġġett solidu, il-forza esterna hija mogħtija, allura l-oġġett jgħaddi minn bidla fil-forma. Niddiskutu bidliet fil-forma ta' dawn l-oġġetti solidi bl-użu tal-kunċett ta' stress u tensjoni. L-istress jiddikjara l-qawwa tal-forzi li tikkawża li l-forma tal-oġġett tinbidel. It-tensjoni tiddikjara bidliet fil-forma tal-oġġetti minħabba l-istress. Instab li għal stress u tensjoni minimi, l-istress huwa proporzjonali għat-tensjoni. Il-proporzjon tal-istress u t-tensjoni huwa kostanti, fejn din il-kostanti komparattiva tissejjaħ il-modulu tal-elastiċità.
Stress / Deformazzjoni = modulu elastiku
Din ir-relazzjoni tissejjaħ ukoll il-liġi ta' Hooke, bil-kundizzjonijiet fejn l-istress huwa proporzjonali għad-deformazzjoni u l-proporzjon bejn l-istress u d-deformazzjoni huwa kostanti. Jekk il-forza li taġixxi fuq oġġett taqbeż l-elastiċità tal-oġġetti, il-liġi ta' Hooke ma tapplikax. Il-liġi ta' Hooke tapplika biss għal-limiti tal-elastiċità tal-oġġett.
Hemm tliet tipi ta' modulus elastiku, il-modulus ta' Young, il-modulus ta' shear, u l-modulus tal-massa.
2.1 Modulu ta' Young
Meta ż-żewġt itruf tal-kejbil, wajer, jew ħabel jinġibdu b'forza bl-istess kobor u f'direzzjoni opposta, il-kejbil, wajer, jew ħabel ikun fi stat ta' tensjoni. Eżempji fil-ħajja ta' kuljum relatati ma' dan jinkludu l-ħabel li jżomm dawk li jitilgħu l-blat, il-wajer li jżomm liftijiet, wajers, jew linji tal-bagalji jew kontenituri fuq sistemi ta' tagħbija u ħatt fuq vapuri, eċċ. Kejbils, wajers, jew ħbula tat-tensjoni jesperjenzaw tensjoni minħabba pressjoni tensili. Aħna niddefinixxu l-pressjoni tensili bħala proporzjon tas-saħħa tensili (F) għall-erja trasversali ta' oġġett (A). Filwaqt li, it-tensjoni tensili hija definita bħala l-proporzjon taż-żieda fit-tul (Δl) għat-tul inizjali tal-oġġett (lo). Il-Modulu ta' Young huwa l-proporzjon tal-pressjoni tensili għat-tensjoni tensili.
Pressjoni tensili / tensjoni tensili = Modulu ta' Young
F/A : Δl/lo = Y
Jekk il-pressjoni tat-tensjoni tkun żgħira, it-tul tal-oġġett jerġa' lura għan-normal wara li titneħħa l-forza. Jekk il-pressjoni tat-tensjoni taqbeż l-elastiċità tal-oġġett, it-tul tal-oġġett ma jerġax lura għan-normal wara li titneħħa l-forza. Jekk il-pressjoni tat-tensjoni tkompli tiżdied, l-oġġett jinkiser.
2.2 Modulu ta' shear
Poġġi ktieb oħxon fuq il-wiċċ tal-mejda. Poġġi idejk fuq il-wiċċ tal-ktieb u imbotta l-wiċċ tal-ktieb 'il quddiem. L-imbottatura tiegħek taħdem fuq il-wiċċ ta' fuq tal-ktieb u fid-direzzjoni tiegħu 'l quddiem, parallela mal-wiċċ tal-ktieb. Il-wiċċ ta' isfel tal-ktieb jinżamm mistrieħ permezz ta' frizzjoni statika fid-direzzjoni opposta għall-imbottatura. Għall-ewwel, il-forma tal-ktieb kienet kwadra jew rettangolari, wara li ġie mbuttat, il-forma tal-ktieb inbidlet f'parallelogramma. Bidliet fil-forma tal-ktieb huma eżempju wieħed tal-okkorrenza ta' tensjoni shear minħabba l-preżenza ta' pressjoni shear.
Il-pressjoni shear hija definita bħala l-proporzjon tal-forza (F) għall-erja tal-wiċċ (A) li tiġi mċaqalqa. Id-deformazzjoni shear hija definita bħala l-proporzjon ta' Δx għall-għoli tal-oġġett (h). Il-proporzjon tal-pressjoni shear għad-deformazzjoni shear jissejjaħ modulus shear.
Pressjoni ta' shear/tensjoni ta' shear = Modulu ta' shear
F/A : Δx/h = Modulu tal-qtugħ
2.3 Modulu tal-Bulk
F'film dokumentarju dwar it-Tieni Gwerra Dinjija, hemm xeni ta' gwerra fil-baħar bl-użu ta' sottomarini. Minħabba li jridu jinħbew mis-sottomarini tal-għadu, is-sottomarin navali ta' nazzjon jogħdos aktar fil-fond u jilħaq kważi qiegħ il-baħar. B'mod sorprendenti, il-ħajt tas-sottomarin kien imxaqqaq tant li l-ilma baħar daħal ġewwa s-sottomarin. Il-ħajt tas-sottomarin kien imxaqqaq minħabba l-pressjoni li l-ilma baħar aġixxa fuq il-wiċċ tas-sottomarin. Il-pressjoni tal-ilma baħar hija proporzjonali għall-fond tal-ilma baħar. Iktar ma tkun fil-fond l-għadsa, iktar tkun kbira l-pressjoni tal-ilma baħar li tesperjenza. Jekk il-kostruzzjoni tal-ħajt tas-sottomarin ma tkunx b'saħħitha, il-ħajt tas-sottomarin se jixxaqqaq.
L-istorja ta’ sottomarin li kien imxaqqaq minħabba l-pressjoni tal-ilma baħar fuq il-wiċċ kollu tiegħu hija eżempju ta’ oġġett li jesperjenza tensjoni tal-volum minħabba l-pressjoni tal-volum. Il-pressjoni tal-volum hija definita bħala l-proporzjon tal-forza totali (F) li taġixxi fuq il-wiċċ kollu tal-oġġett għall-erja tal-wiċċ (A) tal-oġġett. It-tensjoni tal-volum hija definita bħala l-proporzjon tat-tnaqqis tal-volum (-ΔV) għall-volum inizjali (Vo) ta’ oġġett. Il-proporzjon tal-pressjoni tal-volum għat-tensjoni tal-volum jissejjaħ modulus tal-massa.
Volum-pressjoni / tensjoni tal-volum = modulu tal-massa
– ΔF/A : ΔV/V o = modulu tal-massa
Oġġetti solidi u likwidi għandhom il-modulu tal-massa, iżda oġġetti solidi biss għandhom il-modulu ta' Young u l-modulu ta' shear.
