Dans cet article
1. La loi de Hooke
Au 19ème siècle, le physicien anglais Robert Hooke a établi une relation entre la contrainte et la déformation de certains éléments. Il a proposé deux énoncés appelés Loi de Hooke.
Selon lui, la force appliquée pour étirer un objet est proportionnelle à l'extension de l'objet.
Selon le premier énoncé de la loi de Hooke, lorsqu'une force est appliquée pour allonger ou comprimer un ressort, la force requise est proportionnelle au déplacement ou à la déformation du ressort.
Le deuxième énoncé de la loi de Hooke concerne la relation contrainte-déformation. Lorsqu'un objet est dans sa limite élastique, sa déformation et sa contrainte sont proportionnelles. Cette propriété s'appelle l'élasticité. Si quelqu'un ne retire pas cette contrainte de l'élément, le corps retrouve sa forme originale.
1.1 L'expérience de la loi de Hooke
Pour l'expérience de la loi de Hooke, les étudiants doivent avoir trois ressorts avec deux poids de 1N et 2N. Au début de l'expérience, ils peuvent suspendre le ressort sans aucune charge. Ils ne trouveront aucune expansion là. Il reste dans un état détendu. Lorsqu'une charge de 1N est appliquée sur le deuxième ressort, les étudiants remarqueront un certain déplacement, et l'expansion sera X.
Sur le troisième ressort, exercez une charge de 2N. Le déplacement sera 2X.
Cela montre que la force exercée sur l'objet est dans une relation proportionnelle avec son expansion. Lorsque les valeurs sont substituées dans la loi de Hooke, l'étudiant dérivera la constante.
Elle est connue sous le nom de constante de ressort d'un objet. Elle dépend du matériau de l'élément. Les constantes de ressort de différents objets sont différentes.
1.2 L'équation de la loi de Hooke
Les étudiants peuvent comprendre cette équation à l'aide de deux expressions différentes basées sur les énoncés de la loi de Hooke.
Les équations de la loi de Hooke sont:
Le premier énoncé de la loi de Hooke suggère, F= -k.x
Dans cette équation, F représente la force; x représente l'extension ou la compression du ressort; k est la constante de ressort dans l'équation, désignant la constante de proportionnalité.
- Selon le deuxième énoncé de la loi de Hooke, σ = Eε. Dans cette équation, σ désigne la contrainte, E représente le module d'élasticité ou module de Young, ε est un terme sans dimension ici, qui représente la déformation.
1.3 Les limites de la loi de Hooke
Bien que la loi de Hooke ait une large utilisation en ingénierie et en mécanique, elle n'est pas universelle. Il existe certaines conditions dans lesquelles la loi de Hooke ne fonctionne pas. Certaines limites de la loi de Hooke sont:
- Elle n'est pas applicable une fois que l'objet dépasse la limite élastique du matériau.
- Elle est précise lors de l'application sur des objets solides présentant de légères déformations.
- Sur de nombreux matériaux, la loi de Hooke n'est pas applicable. Ils s'en écartent même dans la limite élastique de leur matériau.
- Si un objet est étiré au-delà de sa capacité, la loi de Hooke ne fonctionne pas sur lui.
Source:EdrawMax Online
2. Comment dessiner la loi de Hooke?
En étudiant les propriétés d'un matériau et sa déformation et contrainte, les étudiants doivent apprendre Loi de Hooke. Pour cela, ils peuvent utiliser un graphique de la loi de Hooke pour leurs études. Les étudiants peuvent créer la loi de Hooke, mais le processus est difficile.
2.1 Comment créer la loi de Hooke à partir d'une esquisse
Voici quelques étapes que les étudiants doivent suivre pour dessiner un graphique de la loi de Hooke à la main:
Étape 1: Tout d'abord, les étudiants doivent prendre un papier millimétré puis tracer les axes avec une règle. Ils doivent tracer une ligne verticale et une ligne horizontale se croisant. Le point d'intersection est le centre (0,0). La ligne verticale ou l'axe Y représente la force (N), la ligne horizontale ou l'axe X représente l'extension (mm) du matériau après l'exercice de la force.
Étape 2: Les étudiants doivent ensuite étiqueter les axes. Ils doivent marquer les endroits comme 0, 5, 10, et ainsi de suite, sur l'axe X. Ils doivent laisser un écart de cinq unités (petites cases de papier millimétré). De même, des marquages de 0,1, 0,2 et 0,3 doivent être sur l'axe Y du graphique. Les étudiants doivent laisser un écart d'unités.
Étape 3: Après l'étiquetage des axes, les étudiants doivent tracer les points (5, 0,1), (10, 0,2), (15, 0,3), et ainsi de suite. Ensuite, ils doivent relier les points, ce qui formera une ligne droite passant par le centre du graphique.
Étape 4: Si les étudiants ont les lectures du laboratoire, ils peuvent également utiliser les valeurs pour tracer dans le graphique de la loi de Hooke.
2.2 Comment créer la loi de Hooke en ligne
Créer un graphique de la loi de Hooke à la main est fastidieux, et les étudiants peuvent ne pas réussir à produire un résultat correct. Pour éviter ce tracas, ils doivent utiliser l'outil EdrawMax Online outil. Il est convivial, et les utilisateurs peuvent travailler confortablement dessus sans aucune expérience préalable. En tant qu'un des outils de diagramme les plus robustes disponibles sur le marché, il dispose de plus de 260 types de diagrammes différents. L'outil est livré avec d'énormes diagrammes et modèles modifiables, bénéfiques pour les étudiants, les entreprises et les propriétaires d'entreprise. Il a aidé l'outil à rassembler une base d'utilisateurs de 24 millions. Les étudiants peuvent également utiliser cet outil lors de la création de leurs projets. Pour dessiner le graphique de la loi de Hooke sur l'outil EdrawMax Online, les étudiants doivent suivre quelques étapes simples:
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Étape 2: Sous l'option Nouveau option, les étudiants trouveront l'onglet Science et Éducation onglet. Les étudiants peuvent aller dans cet onglet pour trouver plusieurs diagrammes et graphiques liés à l'éducation qu'ils peuvent utiliser dans leurs études et projets. Pour obtenir le graphique de la loi de Hooke, les étudiants doivent aller à l'option Mécanique option. Ils peuvent trouver les graphiques liés à la mécanique dans cette partie.
Étape 3: Maintenant, les étudiants doivent sélectionner le graphique de la loi de Hooke qu'ils souhaitent. Le graphique de la loi de Hooke de haute qualité est parfait à utiliser pour les projets, les mémoires et les études. Après avoir choisi le graphique de la loi de Hooke requis, ils doivent modifier l'image selon leur choix.
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3. L'application de la loi de Hooke
La loi de Hooke a une large gamme d'utilisation en physique, mécanique et ingénierie. Les applications de la loi de Hooke sont:
- Le manomètre, le pèse-ressort, la roue d'équilibre d'une horloge sont fabriqués sur cette base.
- Elle aide à établir et développer la mécanique moléculaire.
- L'acoustique et la sismologie proviennent des fondamentaux de la loi de Hooke.
- Elle aide à étudier la physique et à expliquer la nature d'un élément. Elle aide également à recueillir des connaissances concernant le matériau qui contribue à sa formation.
4. Conclusion
Pour les étudiants en mécanique, ingénierie et physique, il est crucial d'apprendre Loi de Hooke et comment elle montre la relation des propriétés des matériaux. Pour bien comprendre les concepts de contrainte et de déformation et les théories et idées liées aux propriétés des matériaux de la mécanique et de l'ingénierie, les étudiants doivent étudier la loi de Hooke. Pour avoir une meilleure idée à ce sujet, les étudiants peuvent utiliser le graphique de la loi de Hooke. Ils peuvent le créer à la main, mais les étudiants peuvent ne pas réussir à en dessiner un bon. Ils doivent tracer les points de manière appropriée pour générer un graphique parfait. Le processus est difficile et prend du temps. Ainsi, les étudiants doivent utiliser l'outil EdrawMax Online outil. Il peut les aider à obtenir un graphique de la loi de Hooke de haute qualité sans aucune difficulté.
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