1. Buloqlar uchun Huk qonuni
Agar prujina o'ngga tortilsa, prujina cho'zilib, uzunligi oshadi (1-rasm). Agar tortish kuchi katta bo'lmasa, prujina uzunligining oshishi (Δx) tortish kuchining kattaligiga (F) mutanosib ekanligi aniqlandi. Boshqacha qilib aytganda, tortish kuchi qanchalik katta bo'lsa, prujina uzunligi shuncha katta bo'ladi. Tortish kuchining kattaligi (F) va prujina uzunligining oshishi (Δx) o'rtasidagi taqqoslash doimiydir.
Prujina o'ngga tortiladi, shunda uning uzunligi Δx ga oshadi. Prujina uzunligining oshishi tortish kuchiga mutanosibdir.
Kuch (F) va prujina uzunligining oshishi (Δx) o'rtasidagi bog'liqlikni grafigini chizing, bu yerda F Δx ga proportsionaldir. F ni Δx bilan taqqoslash o'zgarmasdir.
Kuchning (F) prujina uzunligining oshishiga (Δx) nisbati xuddi shu grafik qiyaligi bilan ko'rsatilgan (2-rasm).
F / Δ x = k
F = k Δ x
k prujina doimiysi yoki prujina elastikligi koeffitsientidir. Bu bog'liqlik birinchi marta 1678-yilda Robert Huk (1635 – 1703) tomonidan kuzatilgan va shuning uchun u Huk qonuni sifatida tanilgan.
Agar prujinaga qo'llaniladigan kuch prujinaning elastiklik chegarasidan oshib ketsa, kuch olib tashlangandan so'ng, prujina uzunligi asl uzunligiga qaytmaydi. Huk qonuni faqat elastiklik chegarasiga taalluqlidir. Prujinaning elastiklik chegarasi - bu prujina shakli doimiy ravishda o'zgarmasdan oldin prujinaga berilishi mumkin bo'lgan maksimal kuch va prujina uzunligi asl uzunligiga qaytolmaydi. Agar kuch ortib borishda davom etsa, prujina shikastlangan bo'ladi.
2. Prujinasizlik uchun Guk qonuni
Guk qonuni barcha qattiq jismlarga ham tegishli. Agar qattiq jismga tashqi kuch berilsa, u holda jism shakli o'zgaradi. Biz bu qattiq jismlar shaklining o'zgarishini kuchlanish va deformatsiya tushunchasidan foydalanib muhokama qilamiz. Stress jism shaklining o'zgarishiga olib keladigan kuchlarning kuchini bildiradi. Deformatsiya kuchlanish tufayli jismlar shaklining o'zgarishini bildiradi. Minimal kuchlanish va deformatsiya uchun kuchlanish deformatsiyaga mutanosib ekanligi aniqlandi. Stress va deformatsiya nisbati doimiy, bu yerda bu qiyosiy doimiy elastiklik moduli deb ataladi.
Stress / Deformatsiya = elastiklik moduli
Bu bog'liqlik Huk qonuni deb ham ataladi, bunda kuchlanish deformatsiyaga mutanosib va kuchlanish bilan deformatsiya o'rtasidagi nisbat doimiy bo'ladi. Agar jismga ta'sir qiluvchi kuch jismlarning elastikligidan oshsa, Huk qonuni qo'llanilmaydi. Huk qonuni faqat jismning elastikligi chegaralariga qo'llaniladi.
Elastik modulning uch turi mavjud: Yang moduli, siljish moduli va hajm moduli.
2.1 Young moduli
Kabel, sim yoki arqonning ikkala uchi bir xil kattalikda va qarama-qarshi yo'nalishda kuch bilan tortilganda, kabel, sim yoki arqon taranglik holatida bo'ladi. Kundalik hayotda bunga bog'liq misollar toshga chiquvchilarni ushlab turadigan arqon, kemalardagi yuklash va tushirish tizimlarida liftlarni, simlarni yoki yuk liniyalarini yoki konteynerlarni ushlab turadigan sim va boshqalarni o'z ichiga oladi. Taranglik kabellari, simlari yoki arqonlari taranglik bosimi tufayli taranglik kuchlanishiga duch keladi. Biz taranglik bosimini taranglik kuchining (F) ob'ektning ko'ndalang kesim maydoniga (A) nisbati sifatida belgilaymiz. Taranglik kuchlanishi esa uzunlikning oshishining (Δl) ob'ektning boshlang'ich uzunligiga (lo) nisbati sifatida belgilanadi. Yung moduli - bu taranglik bosimining taranglik kuchlanishiga nisbati.
Cho'zilish bosimi / cho'zilish deformatsiyasi = Yang moduli
F/A: Δl/lo = Y
Agar cho'zilish bosimi kichik bo'lsa, kuch olib tashlangandan keyin jismning uzunligi normal holatga qaytadi. Agar cho'zilish bosimi jismning elastikligidan oshsa, kuch olib tashlangandan keyin jismning uzunligi normal holatga qaytmaydi. Agar cho'zilish bosimi ortib borishda davom etsa, jism sinadi.
2.2 Kesish moduli
Stol yuzasiga qalin kitob qo'ying. Qo'lingizni kitob yuzasiga qo'ying va kitob yuzasini oldinga suring. Sizning itarishingiz kitobning ustki yuzasida va uning yo'nalishi oldinga, kitob yuzasiga parallel ravishda ishlaydi. Kitobning pastki yuzasi itarishning teskari yo'nalishidagi statik ishqalanish tufayli tinch holatda saqlanadi. Dastlab, kitob shakli kvadrat yoki to'rtburchaklar shaklida edi, itarib bo'lgandan so'ng, kitob shakli parallelogrammaga aylandi. Kitob shaklining o'zgarishi siljish bosimi mavjudligi sababli siljish deformatsiyasining paydo bo'lishiga misoldir.
Siqish bosimi kuchning (F) siljigan sirt maydoniga (A) nisbati sifatida aniqlanadi. Siqish kuchlanishi Δx ning obyekt balandligiga (h) nisbati sifatida aniqlanadi. Siqish bosimining siljish kuchlanishiga nisbati siljish moduli deb ataladi.
Kesish bosimi/kesish kuchlanishi = Kesish moduli
F/A: Δx/h = Kesish moduli
2.3 Ommaviy modul
Ikkinchi Jahon urushi haqidagi hujjatli filmda dengizda suv osti kemalari yordamida urush sahnalari tasvirlangan. Ular dushman suv osti kemalaridan yashirinishni istaganliklari sababli, bir mamlakatning dengiz osti kemasi chuqurroq sho'ng'iydi va deyarli dengiz tubiga yetib boradi. Ajablanarlisi shundaki, suv osti kemasining devori yorilib ketgan, natijada dengiz suvi suv osti kemasining ichki qismiga kirgan. Suv osti kemasining devori dengiz suvining suv osti kemasi yuzasiga ta'sir qilish bosimi tufayli yorilib ketgan. Dengiz suvi bosimi dengiz suvining chuqurligiga mutanosib. Sho'ng'ish qanchalik chuqur bo'lsa, dengiz suvi bosimi shunchalik yuqori bo'ladi. Agar suv osti kemasi devorining konstruktsiyasi mustahkam bo'lmasa, suv osti kemasi devori yorilib ketadi.
Dengiz suvining butun yuzasiga bosimi tufayli yorilgan suv osti kemasi haqidagi hikoya, hajm bosimi tufayli hajm kuchlanishiga duchor bo'lgan jismga misol bo'la oladi. Hajm bosimi jismning butun yuzasiga ta'sir qiluvchi umumiy kuchning (F) jismning sirt maydoniga (A) nisbati sifatida belgilanadi. Hajm kuchlanishi hajm kamayishining (-ΔV) jismning boshlang'ich hajmiga (Vo) nisbati sifatida belgilanadi. Hajmning hajm kuchlanishiga bosim nisbati hajm moduli deb ataladi.
Hajm-bosim / hajm kuchlanishi = hajm moduli
– ΔF/A: ΔV/V o = hajm moduli
Qattiq va suyuq jismlar hajm moduliga ega, ammo faqat qattiq jismlar Yung moduli va siljish moduliga ega.
