Ligji i Hooke-ut

Nëse e shtriqni një llastik ose një gomë gome deri në një pikë të caktuar, ajo do të shtriqet. Pasi ta lironi tensionin, goma do të kthehet në gjatësinë e saj origjinale. Në mënyrë të ngjashme, kur shtriqni një sustë, ajo do të shtriqet. Pasi ta lironi, ajo do të kthehet në gjatësinë e saj origjinale. Një sustë ose gomë do të shtriqet kur të shtriqet dhe do të kthehet në gjatësinë e saj origjinale pasi të lirohet tensioni, sepse është elastike. Elasticiteti është aftësia e një objekti për t'u rikthyer në formën e tij origjinale kur forca e ushtruar mbi të hiqet.

A keni përtypur ndonjëherë çamçakëz? Nëse e tërhiqni çamçakëzin me të dyja duart, ai do të zgjatet. Pasi ta lironi tërheqjen, forma e çamçakëzit mbetet e njëjtë, ose gjatësia e çamçakëzit nuk do të kthehet në gjendjen e saj origjinale. E njëjta gjë vlen edhe për plastelinën, argjilën etj. Objekte të tilla si çamçakëzi, plastelina dhe argjila quhen objekte plastike. Objektet elastike, siç janë sustat, gjithashtu mund të bëhen plastike nëse tërhiqen me një forcë të madhe dhe tejkalojnë limitin e tyre elastik.

Nëse susta tërhiqet djathtas, ajo do të shtrihet dhe do të rritet në gjatësi (Figura 1). Nëse forca tërheqëse nuk është shumë e madhe, zbulohet se rritja në gjatësi të sustës është proporcionale me madhësinë e forcës tërheqëse (F). Me fjalë të tjera, sa më e madhe të jetë forca tërheqëse, aq më e madhe është rritja në gjatësi të sustës. Raporti i madhësisë së forcës tërheqëse (F) me rritjen në gjatësi të sustës është një vlerë konstante.

Raporti midis forcës (F) dhe rritjes së gjatësisë së sustës është konstant, gjë që tregohet nga e njëjta pjerrësi e grafikut (figura 2).

k është konstantja e sustës ose koeficienti i elasticitetit të saj ose një masë e fleksibilitetit të saj. Kjo marrëdhënie u vu re për herë të parë nga Robert Hooke (1635 – 1703) në vitin 1678, prandaj njihet si ligji i Hooke-ut.

Nëse madhësia e forcës së aplikuar në një sustë tejkalon limitin elastik të sustës, atëherë pasi forca të hiqet, gjatësia e sustës nuk do të kthehet në gjatësinë e saj origjinale. Ligji i Hukut zbatohet vetëm deri në limitin e elasticitetit . Kufiri elastik i një suste është forca maksimale që mund të aplikohet në një sustë përpara se susta të deformohet përgjithmonë dhe gjatësia e sustës të mos mund të kthehet në gjatësinë e saj origjinale. Nëse madhësia e forcës vazhdon të rritet, susta do të dëmtohet.

Shembull problemesh

1. Pyetjet e Provimit Kombëtar 2018

Një shigjetë është e lidhur me një tela harku, pastaj tërhiqet prapa me një forcë prej 20 N në mënyrë që tela e harkut të shtrihet në një distancë prej 20 cm. Fërkimi i ajrit nuk merret parasysh, masa e shigjetës është 250 gramë, kështu që shpejtësia e shigjetës kur qëllohet nga harku është…

Diskutim

Është e njohur:

Forca (F) = 20 N

Rritja në gjatësi ( s) = 20 cm = 0,2 m

Masa e shigjetës (m) = 250 gram = 0,25 kg

Shpejtësia fillestare ( vo2o ) = 0 m/s

Pyetja: Shpejtësia e shigjetës kur qëllohet nga harku

Përgjigje:

Puna (W) = ndryshimi në energjinë kinetike ( ΔEK)

W = F s = (20)(0,2) = 4

EK = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 m (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2

W = ΔEK

Fs = 1/2 m (v t 2 )

4 = 0,125 v t 2

4/0,125 = v t 2

v t 2 = 32

v t = √32

v t = √(16)(2)

v t = 4√2 m/s

Lini një koment