ВУЗ:
Составители:
и многогранны, что неизбежно вторгались в сферы деятельности других
ученых, работавших на передовых рубежах науки. Поэтому часты были
случаи cпopoв Гука за свой приоритет, например с И. Ньютоном. И только
один закон по праву носит его имя и принадлежит ему без всякой конку-
ренции. Это закон упругости материальных тел, известный
под названием
закона Гука. Суть его можно выразить в трех словах:
"Деформация пропорциональна нагрузке", или, как записал Гук в сво-
ей криптограмме: "Каково удлинение , такова и сила". Этот закон был вы-
веден Гуком в 1676 году после проведения ряда экспериментов, а именно:
а) удлинения железной проволоки; б) растяжения винтовой пружины; в
)
сокращения спиральной часовой пружины; г) изгиба балки, закрепленной
одним концом и нагруженной на другом конце. Убедившись во всех опы-
тах в действии своего закона, Гук признал его всеобщим.
Чтобы понять сущность закона Гука, обратим внимание на исследова-
ния Ньютона, который так сформулировал его в качества основного
(третьего) закона механики: действие
равно противодействию по величине
и противоположно ему по направлению. Это означает, что каждая сила,
воздействующая на тело, должна быть сбалансирована точно такой же по
величине силой противоположного направления. При этом природа сил не
имеет никакого значения. Задача любой механической конструкции состо-
ит в сохранении её целостности, для ее выполнения в
конструкции должны
каким-то образом возникать силы, которые могли бы уравновесить внеш-
ние нагрузки, действующие на нее. Причем прежде чем начать со-
противляться внешним нагрузкам, в твердых телах должны возникнуть ка-
кие-то смещения, то есть, чтобы оказать какое-либо сопротивление, они
должны в большей или меньшей степени поддаться нагрузке. Под
сме-
щением понимается не перемещение тела как целого, без изменения его
формы, а именно геометрические искажения самого тела, т.е. тело в целом
или отдельные его части становятся короче или длиннее вследствие растя-
жения или сжатия внутри самого тела. В природе не существует аб-
солютно жесткого материала, все тела в
той или иной мере обладают по-
датливостью. Ветки деревьев под тяжестью прогибаются на значительную
величину, а прогиб мостов под тяжестью передвигающихся по ним грузов
настолько мал, что незаметен невооруженным глазом. Но как смещения
ветвей, так и отклонения моста могут быть охарактеризованы количест-
венно. Пока смещения, вызванные внешними нагрузками, не слишком ве
-
лики и не мешают конструкции выполнять свои задачи, они определяют
обязательные характеристики конструкции. Кто летал самолетом, может
быть замечал, как смещаются вверх-вниз концы его крыльев. Конструктор
специально наделил при проектировании крыла его такими свойствами.
Ясно, что смещения, будь они малыми или большими, создают силы со-
противления. Эти силы определяют
жесткость твердого тела, его способ-
ность сопротивляться внешним нагрузкам. Другими словами, в твердом
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
