قانون هوك في الفيزياء
مقدمة تعريفية بالعالم روبرت هوك
روبرت هوك ، عالم كيمياء، وفيزياء، إنجليزي ، تعرف على الخلايا النباتية لأول مرة، كما أنه عمل عدة رسومات لتركيب الحشرات، ومن إختراعاته أيضاً لولب الأتزان في الساعات ، كما انه شارك في علم البصريات و علم الجراحة وفن العمارة والموسيقى وعلوم الفلك و الهندسة ميلاده ك ولد روبرت هوك في جزيرة وايت في عام 1635 وهو ابن لوزير إنجليزي و تتلمذ على يد رسام وأصبح مساعد لروبرت بويل، وانجح مانشر له كتاب تحت المجهر و توفي عام 1703.
وضع روبرت هوك نظرية المرونة المقبولة الآن والتي صاغها في قانون هوك . ونص هذا القانون هو : إن استطالة أي جسم تتناسب طردياً مع القوة التي يتعرض لها هذا الجسم . وينطبع القانون ما دام الجسم مرناً . وإذا زادت القوة عن حد المرونة فإن شكل الجسم يتغير بصورة دائمة . وبنى هوك التلسكوب الجريجوري الأول ، وهو تلسكوب عاكس بدائي . وباستخدام المجهر اكتشف هوك خلايا النبات . وإضافة إلى ذلك حدد هوك قانون التربيع العكسي . وقد أدى اكتشاف هوك لأوجه التشابه بين حركة الزنبرك الذي يهتز وحركة الرقاص إلى تطوير زنبرك توازن للتحكم في حركة الساعات . كان هوك شغوفاً بموضوعات متنوعى ، وكثيراً ما ترك تجارب غير منتهية . وقد أدرك بعض نواحي قانون الجاذبية قبل السير إسحاق نيوتن ، غير أن هوك كانت تنقصه المهارات الرياضية والمثابرة لإثبات النظرية .
نص القانون ( يتناسب مقدار الاستطالة في طول سلك تناسباً طردياً مع مقدار قوة الشد المؤثرة عليه )
يعبر عنه رياضياً بالمعادلة الآتية : ق = هـ × Dل
حيث : ق : مقدار قوة الشد ، Dل : مقدار الاستطالة ، هـ : ثابت هوك
يعرف ثابت هوك بأنه : مقدار القوة اللازمة لاحداث إستطالة مقدارها واحد متر في
الزمبرك ، ويقاس بوحدة ( نيوتن / متر )
مثال : إحسب مقدار الاستطالة التي تحدثها قوة شد مقدارها 4 نيوتن في طول سلك
إذا كان ثابت هوك للزمبرك = 2000 نيوتن / م
الحـــل
من قانون هوك : ق = هـ × Dل
إذن 4 = 2000 × Dل ومنها نجد أن Dل = 0.002 متر
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعليقات