~*_r.7 ^ ~ ~ ^ 7^.......J - 7 :r;r ^ ■ | ||
Piotr Bieranowski - ćwiczenia z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW, CZ. II |
2015/16 |
Podstawiając (2) i (3) do (1) otrzymujemy prawo Hooke'a
Rys. 2. Określenie naprężeń przy rozciąganiu
s=— lub <T (4)
E
Opisujące ogólną zależność fizyczną - oderwaną od wymiarów pręta. Sens tego prawa dogłębnie można zrozumieć rozpatrując plasterek pręta (rys. 2) wycięty poprzecznymi przekrojami a - a i /3 - (d i podzielony podłużnie na szereg kostek. Każda z tych kostek ma wydłużenie e na kierunku normalnym (prostopadłym) do tych ścian, na których działają naprężenia normalne - oznaczone małą grecką literą cr. Opisywany układ ujmuje wielkości a i s, lecz nie wiąże ich z prętem, tylko z elementarną (podstawową, jednostkową) kostką i pewnym jej przekrojem (ścianą na kierunku normalnym do działającej siły rozciągającej) . Mając na względzie, że wzór Hooke'a jest słuszny tylko w pewnych zakresach granicznych obciążeń (w zależności od rodzaju materiału), możemy prawo Hooke'a sprecyzować i jednocześnie wyrazić stwierdzeniem, że w pewnym zakresie wartość naprężenia normalnego do przekroju jest proporcjonalna do wartości względnego wydłużenia w kierunku prostopadłym do tego przekroju.
Wzór (4) unaocznia, że moduł Younga E wyrażony jest w tych samych jednostkach co naprężenie cr, a więc w [MPa] lub [kG/cm' j. Po ujednoliceniu norm europejski w 2010 r. (z PN do PN-EN i PN-EN ISO), spotyka się inny, tożsamy zapis miana [N/mm2]. Tenże wzór
przebój (3 - p
0cU
<J = const przebój a-a