英国科学家胡克不仅在生物领域颇有建树,还贡献了不少ALEVEL物理考试的考点,比如下文要为大家整理的胡克定律。秋季AL大考已经在赶来的路上了,快点抓紧时间复习吧。
胡克定律示意图
ALEVEL物理分为AS和A2(International A2)两个阶段。
AS的时候物理需要考Paper1、2、3,A2的时候需要考Paper 4、5。Paper 1是选择题,Paper2、4是大题,Paper 3、5是实验题。相对来说,paper2比较困难,因为题目的灵活性比较强,而且需要背的定义概念比较多。
胡克是17世纪英国最杰出的科学家之一。他在力学、光学、天文学等多方面都有重大成就。他还用自己制造的显微镜观察植物组织,于1665年发现了植物细胞(其实是细胞壁),并命名为“cell”,至今仍被使用。被誉为英国的“双眼和双手”。
在材料的弹性变形范围内,通过测量应变来确定材料应力的原理是 胡克定律。胡克定律的最简单形式是:
σ= ε ⋅ Ε
σ= 材料应力 [N/mm2]
ε= 应变 [m/m]
Ε= 弹性模量, 也就是 杨氏模量 [N/mm2]
以上 胡克定律 仅适合单轴应力,双轴和多轴应力状态需要扩展版本。
注意:在应变测量中,只能确定初始条件与稍后产生条件之间的差异。初始条件可能是无负载,但也可能是预加载条件,例如物体本身的重量,如一座桥。
预加载或残余应力 只能在允许的条件下进行,例如钻一个很小的孔。
如果应力发生在力作用方向(0°),也就是单轴应力状态,仅需根据上述胡克定律来计算材料应力σ。
在横向(90°),尽管有可测量的应变(横向收缩,横向扩张),但不存在材料应力。
因此,为了获得可靠的结果,必须知道主应力方向,并且必须在这个方向上测量应变。如果这个方向是未知的或者只是近似的,则应该以双轴应力状态进行测量和评估。
在实验应力分析的问题中,双轴应力状态应用更加频繁,不应该采用单轴应力状态的简单方法来进行;否则将会导致重大的错误。
对于平面应力条件,极限法向应力 σ1 和 σ2 在垂直方向1和2上。应力 σ1 和 σ2 被称为主应力,方向 1 和 2 为应力状态的主方向。如果主应力及其方向已知,则可明确定义双轴应力条件。
例如,已知主应力方向可存在于有内压的圆柱形容器的表面上,或仅有扭转负载的轴上,弯曲的表面等。
对于不同变量同时作用的作用,如法向力,弯曲,扭转等,主应力方向必须假定是未知的。
希望以上内容可以帮大家补充ALEVEL物理考试的复习内容。Alevel物理在改革后各个单元都有增加一些知识点,
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