¿Qué es la ley de Hooke que dijo Michael en "Prison Break" 1?

La ley de elasticidad es uno de los descubrimientos más importantes de Hooke y una de las leyes básicas de la mecánica más importantes. En los tiempos modernos, sigue siendo una importante teoría fundamental de la física. La ley de elasticidad de Hooke establece que dentro del límite elástico, la fuerza elástica F del resorte es proporcional a la longitud X del resorte, es decir, f = -kx. k es el coeficiente elástico del material, que está determinado por las propiedades del material. Un signo negativo significa que la fuerza elástica generada por el resorte es opuesta a su dirección de estiramiento (o compresión). Para probar esta ley, Hooke también hizo muchos experimentos y fabricó elastómeros de diversas formas a partir de diversos materiales.

Esta ley comenzó en la escuela secundaria. También conocida como ley de elasticidad, la ley de Hooke en la trama no tiene nada que ver con eso.

Jailbreak habla de la ley de la mecánica de Hooke, que es un punto de conocimiento en la mecánica de materiales y es relativamente complicado de calcular. Recuerdo haber visto un documental sobre métodos de voladura. En una estructura de hormigón de masa sólida, se calculan los puntos de tensión críticos, se perforan agujeros en estos puntos de tensión y se detona la cantidad mínima de explosivo necesaria para detonar. El resultado de la detonación es una explosión de hormigón con un área de impacto mínima. Este método de voladura utiliza cálculos precisos para determinar el mejor efecto de voladura para que otros edificios cercanos no se vean afectados.

En PB, MS calculó las coordenadas de varios puntos de tensión clave del muro de hormigón, los dibujó en la cara del diablo y luego los mapeó en el muro mediante proyección. Después de que se abren esos puntos de tensión, la capacidad de carga de los puntos de tensión se debilita y la pared natural se rompe fácilmente. MS se especializó en ingeniería civil, por lo que debería estar familiarizado con ella.

Ley de Hooke

Ley de Hooke

Una de las leyes básicas de la mecánica de materiales y la elasticidad. Lleva el nombre de R. Hook en 1678. El contenido de la ley de Hooke es: dentro del rango elástico lineal del material, la deformación por tracción uniaxial del sólido es proporcional a la fuerza externa también se puede expresar como: bajo la condición de que la tensión sea inferior al límite proporcional, la tensión σ y la deformación ε en el sólido son proporcionales a σ = ε ε, donde E es una constante, llamada módulo elástico o módulo de Young. Al extender la ley de Hooke a un estado tensión-deformación tridimensional, se puede obtener la ley de Hooke generalizada. La ley de Hooke sentó las bases para el desarrollo de la mecánica elástica. Para materiales isotrópicos, la ley de Hooke generalizada tiene dos formas matemáticas comúnmente utilizadas:

σ11 =λ(ε11+ε22+ε33)+2gε11, σ23=2Gε23,

σ22 =λ(ε11 +ε22+ε33)+2gε22, σ31=2Gε31, (1)

σ33 =λ(ε11+ε22+ε33)+2gε33, σ 12 = 2gε 12

donde σij es el componente de tensión; εij es el componente de deformación (I, j = 1, 2, 3 y g son constantes de Lame, g también se llama módulo de corte e es el módulo de elasticidad (o cantidad del módulo de Young v); Relación de Poisson. Existe la siguiente relación entre λ, G, E y V: la fórmula (1) es adecuada para el problema de encontrar tensiones con deformaciones conocidas, y la fórmula (2) es adecuada para el problema de encontrar deformaciones con deformaciones conocidas.

Según el supuesto de que no existe tensión inicial, (f 1) 0 debería ser cero. Para materiales homogéneos, las propiedades del material son independientes de las coordenadas, por lo que la primera derivada parcial de la función f1 con respecto a la deformación es una constante. Por lo tanto, la expresión de la relación general entre tensión y deformación se puede simplificar de la siguiente manera

La relación anterior es la generalización de la ley de Hooke en condiciones de tensión complejas, por lo que también se denomina ley de Hooke generalizada.

El coeficiente Cmn (m, n = 1, 2,..., 6) se denomina constante elástica en la ley de Hooke generalizada, y tiene 36 * * *.

Si el objeto está hecho de materiales heterogéneos, entonces cada punto del objeto tendrá un efecto elástico diferente después de ser estresado, por lo que, en términos generales, Cmn es la función de las coordenadas X, Y y z.

Sin embargo, si el objeto está hecho de un material uniforme, entonces todos los puntos dentro del objeto producirán la misma tensión si se someten a la misma tensión; a la inversa, si todos los puntos del objeto tienen la misma tensión; tensión, experimentarán el mismo estrés.

Esta condición se refleja en el teorema de Hooke generalizado, es decir, Cmn es una constante elástica.