Gymnázium a obchodní akademie Chodov Smetanova 738, Chodov Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Pořadí šablony a sada: 16 Molekulová fyzika a termika Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.16 Vytvořený ve školním roce: (datum) Téma: Hookův zákon pro pružnou deformaci tahem Předmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnázia Anotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu a procvičení Hookova zákonu. Je potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Je vhodné, ale ne nutné, aby měli PC k dispozici i žáci. Autor: Josef Knot Klíčová slova: relativní prodloužení, Hookův zákon, modul pružnosti v tahu Ověřený dne:

Relativní prodloužení při deformaci v tahu Pokud deformujeme těleso (tyč, drát, …) tahem, zvětšuje se jeho délka a zároveň se zmenšuje příčný rozměr viz obrázek.

Relativní prodloužení při deformaci v tahu Pokud se tyč prodlouží z počáteční délky l 1 na délku l, zavedeme veličinu prodloužení Δl. Protože prodloužení závisí na počáteční délce tělesa, je vhodné zavést poměrnou veličinu relativní prodloužení ε. Tato veličina vyjadřuje o jakou část z původní délky se těleso prodlouží.

Hookův zákon Pokud při deformaci tahem postupně zvětšujeme deformující sílu, pak se těleso stále prodlužuje a uvnitř tělesa se zvětšuje normálové napětí. Z přesných měření vyplynul Hookův zákon Při pružné deformaci tahem je normálové napětí přímo úměrné relativnímu prodloužení.

Modul pružnosti v tahu Konstanta úměrnosti v Hookově zákonu E se nazývá modul pružnosti v tahu. Tato konstanta charakterizuje vlastnosti materiálu a lze ji najít v tabulkách (jednotkou je pascal). Hodnota modulu pružnosti udává velikost normálového napětí v látce při jejím prodloužení na dvojnásobnou délku.

Příklady Příklad: Oč se prodlouží měděný drát délky 2 m a poloměru 0,5 mm při zatížení závažím o hmotnosti 20 kg? Předpokládáme, že deformace je pružná. Modul pružnosti v tahu mědi je 130 GPa. Řešení: Protože deformace je pružná, můžeme využít Hookův zákon. Normálové napětí spočítáme z definičního vztahu, kam za působící sílu dosadíme tíhovou sílu závaží.

Příklady

Řešte příklady [ ]

Použité zdroje a literatura Vlastní archiv MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky. Praha: SPN, 1989, ISBN SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 2008, ISBN