گزارش کار اندازه گیری کولیس ، ریزسنج

قانون هوک

قانون هوک می گوید که نیروی اعمال شده به یک ماده با مقدار کشیده شدن متناسب است . یعنی مثلاَ اگر نیروی کشش وارد بر یک فنر را دو یا سه برابر کنید ، دو یا سه برابر بیشتر کشیده خواهد شد . اما این قانون پس از رسیدن به حد کشسانی ماده ، دیگر برقرار نیست. رابرت هوک پس از آتش سوزی بزرگ لندن در سال 1666 ، بازرس ارشد شهر لندن شد . او برای کمک به بازرسانی شهر ، رابطه بین کشسانی (الاستیسیته) مواد و نیروهای اعمال شده به انها را مورد تحقیق قرار داد.

کشسانی قابلیت یک جامد در بازگشتن به شکل اولیه خود پس از کشیده شدن یا هر تغییر شکل دیگر است . مثلاَ یک فنر کشیده شده پس از رها شدن به سرعت به شکل اولیه خود باز می گردد . اما اگر آن را بیش از حد بکشیم ، به شکل اولیه خود باز نمی گردد و حتی ممکن است پاره شود . با نزدیک شدن به حد شکستن ، فنر کشسانی خود را از دست می دهد و تغییر شکل دائمی می یابد . این حد ، حد کشسانی نامیده می شود.

فنر به کشیده شدن ادامه می دهد تا اینکه به حد کشسانی برسد.

در آزمایش هوک تنش هایی پدید می آید مانند :

*تنش حد تناسب

* تنش حد سیلان

* تنش حد پارگی,

* تنش حد انبساط

در جسمی که تحت تاثیر تنش قرار دارد، با توجه به جنس آن و تداوم تنش ، تغییر شکلهای مختلفی در آن بوجود می‌آید که می‌توان آنها را به سه مرحله اساسی تقسیم نمود.

• مرحله الاستیک : در این مرحله تغییر شکل ، با برداشتن عامل تنش ، جسم به حالت اولیه خود بر می‌گردد، پس می‌توان گفت که تغییر شکل در اجسام ارتجاعی یا کشسانی (جامد هوک) برگشت پذیر و متناسب با تنش است و عامل زمان در آن دخالت ندارد.

• مرحله پلاستیکی : در صورتی که تنش اعمالی بر جسم از حد الاستیک تجاوز نماید، تغییرشکل پلاستیکی در جسم رخ می‌دهد. در نتیجه تغییر شکل در اجسام شکل پذیر دائمی است و اگر تنش حذف شود، تغییر شکل در جسم باقی می‌ماند. در اجسام خمیری (مایع نیوتن) تغییر شکل تابع زمان است و در مقابل یک تنش معین غیرصفر سرعت آن ثابت می‌ماند، بطوری که پس از حذف تنش ، تغییر شکل وصفی را که به خود گرفته است، حفظ می‌کند.

• مرحله شکست : در صورت اضافه شدن تنش موثر بر جسم ، با توجه به خواص اجسام ، بعد از مرحله تغییرشکل الاستیکی و یا بعد از تغییر شکل پلاستیکی ، چند شکستگی در سطح آنها ظاهر و در پایان ، جسم گسیخته می‌شود. تغییر شکل مواد در مقابل تنش: واکنش مواد در طبیعت در برابر تنش وارده متفاوت است. اجسام بر اساس تغییر شکلی که تا حد معینی از تنش اعمالی از خود بروز می‌دهند، به دو دسته کلی مواد شکننده و مواد شکل پذیر تقسیم می‌گردند.

• مواد شکننده : این مواد قبل از ایجاد تغییر شکل خمیری (پلاستسکی) خواهند شکست.

• مواد شکل پذیر : در این مواد یک حد فاصل طولانی بین الاستیکی و شکستگی وجود دارد.

فنر بهترین جسمی است که میتواند کشش الاستیک را به نمایش بگذارد.

نمودار نیرو بر حسب کشیدگی فنر و محدوده های کشیدکی :

نکاتی پیرامون حرکت حرکت هماهنگ ساده

هرگاه مسير رفت و برگشت متحرک روي يک پاره خط حول نقطه اي در وسط آن باشد، حرکت هماهنگ ساده است، مانند حرکت يک آونگ وقتي زاويه خيلي کوچک باشد و يا بالا و پايين رفتن وزنه اي که به يک فنر آويخته شده است. در اين دو حرکت، متحرک در بازه هاي زماني يکسان از ابتداي پاره خط ( نقطه M) به انتهاي پاره خط ( نقطه N) مي رود و برمي گردد.