हम बताते हैं कि हुक का नियम क्या है, इसका सूत्र और इंजीनियरिंग और वास्तुकला में इसके अनुप्रयोग। साथ ही, लोच की गणना कैसे की जाती है।
हुक का नियम क्या है?
हुक का लोच का नियम, या केवल हुक का नियम, के लोचदार व्यवहार के आसपास का भौतिक सिद्धांत है ठोस. यह 1660 में प्रसिद्ध आइजैक न्यूटन के समकालीन ब्रिटिश वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक द्वारा तैयार किया गया था।
इस कानून का सैद्धांतिक सिद्धांत यह है कि विस्थापन या किसी वस्तु द्वारा की गई विकृति का सामना करना पड़ता है a बल, विकृत बल या भार के सीधे आनुपातिक होगा। अर्थात्, जितना अधिक बल, उतना ही अधिक विरूपण या विस्थापन, या जैसा कि हुक ने स्वयं लैटिन में इसे तैयार किया था: यूट टेन्सियो सिक विज़ ("विस्तार की तरह, तो बल")।
विभिन्न क्षेत्रों में हुक का नियम अत्यंत महत्वपूर्ण है, जैसे कि शारीरिक और लोचदार स्प्रिंग्स का अध्ययन (उनका सबसे लगातार प्रदर्शन)। यह इंजीनियरिंग और वास्तुकला, निर्माण और के लिए एक मौलिक अवधारणा है डिजाईन, क्योंकि यह उस तरीके का पूर्वाभास करने की अनुमति देता है जिसमें एक लंबे समय तक बल या a वजन में वस्तुओं के आयामों को बदल देगा मौसम.
कहा जाता है कि इस नियम को हुक ने एक रहस्यमय विपर्यय के रूप में प्रकाशित किया था।ceiinosssttuv), जिससे उसके कानून के लैटिन कथन को फिर से बनाया जा सकता है, क्योंकि उसे डर था कि कहीं कोई उसकी खोज पर अवैध रूप से कब्जा न कर ले। कुछ साल बाद, हालांकि, उन्होंने अपने निष्कर्षों को सार्वजनिक कर दिया।
स्प्रिंग्स के लिए हुक का नियम सूत्र
हुक के नियम का सबसे सामान्य सूत्र इस प्रकार है:
एफ = -के। एल
कहां:
- एफ विकृत बल है
- एल भिन्नता है कि लंबाई वसंत का, या तो एक संपीड़न या विस्तार।
- क आनुपातिकता का स्थिरांक है जिसे बपतिस्मा दिया गया है वसंत निरंतर, आमतौर पर न्यूटन से अधिक मीटर (N / m) में व्यक्त किया जाता है।
L की गणना करने के लिए, यानी वस्तु की विकृति, प्रारंभिक लंबाई (L0) और अंतिम लंबाई (Lf) जानना आवश्यक है।
यह सभी देखें:भौतिकी में लोच
हुक के नियम के अनुप्रयोग
हुक का नियम उन सभी क्षेत्रों में अत्यंत उपयोगी है जिनमें ज्ञान सामग्री की लोचदार क्षमता से भरा हुआ। अभियांत्रिकी, वास्तुकला और निर्माण कर रहे हैं विषयों जिसमें इसका प्रयोग सबसे अधिक किया जाता है।
उदाहरण के लिए, यह कानून हमें उस प्रभाव की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है जो ऑटोमोबाइल के वजन का एक पुल पर और उन सामग्रियों पर होगा जिनसे इसे बनाया गया है (जैसे कि धातु) यह एक विशिष्ट मशीन या औद्योगिक उपकरण के भीतर धौंकनी या स्प्रिंग्स के एक सेट के व्यवहार की गणना करने की भी अनुमति देता है।
हुक के नियम का सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोग डायनेमोमीटर का विकास है: एक स्प्रिंग से बने उपकरण और एक ऐसा पैमाना जो बलों को स्केलर रूप से मापने की अनुमति देता है।
हुक का नियम और लोच
गणना करने के लिए हुक के नियम का अनुप्रयोग लोच बदलता है कि क्या यह स्प्रिंग्स है, या ठोस लोचदार।
स्प्रिंग्स की लोच की गणना करने के लिए, "वसंत समीकरण" लागू किया जाता है, जो हुक के नियम के सूत्र को प्रस्तुत करने का सबसे सामान्य तरीका है (वही जिसे हमने ऊपर पेश किया था: एफ = -के। ΔL)।
वसंत स्थिरांक k और वसंत से जुड़ी वस्तु के द्रव्यमान को जानने के बाद, वसंत (ω) के दोलन की कोणीय आवृत्ति की गणना निम्न सूत्र से की जा सकती है:
= k / एम
दूसरी ओर, लोचदार ठोसों की लोच की गणना करने के लिए, स्प्रिंग्स के नियम को सामान्यीकृत किया जाना चाहिए, क्योंकि उनके शरीर में तनाव का वितरण धौंकनी की तुलना में बहुत अधिक जटिल है।
इसके लिए, लैमे-हुक समीकरणों का उपयोग किया जाता है, जिनके विशिष्ट आकार के अनुसार प्रत्येक ठोस के लिए विशिष्ट सूत्र होते हैं: एक-आयामी, त्रि-आयामी आइसोट्रोपिक या त्रि-आयामी ऑर्थोट्रोपिक। लेकिन ये ऐसे विषय हैं जिनके लिए बहुत अधिक जटिल और तकनीकी विस्तार की आवश्यकता है।