"훅 법칙"의 두 판 사이의 차이

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'''훅 법칙'''(<small>[[영어]]:</small> Hooke's{{llang|en|Hooke’s law}})은 [[용수철]]과 같이 탄성이 있는 물체가 외력에 의해 늘어나거나 줄어드는 등 변형되었을 때 자신의 원래 모습으로 돌아오려고 반항하는 '복원력'의복원력의 크기와 변형의 정도의 관계를 나타내는 물리 법칙이다.
 
금속 용수철이나 고무봉 등은 외부에서 힘이 가해지지 않았을 때 고유의 모양, 1차원적으로만 한정해 보면 자연적인 길이를 갖는다. 이런 자연스러운 길이는 외부에서 힘이 가해지면 늘어나거나 줄어들게 되는데, 이때 원래 모양으로 돌아오려는 복원력이 작용하게 되며 이런 성질을 [[탄성 (물리)|탄성]]이라고 하며, 이런 성질이 강한 물체를 탄성체라고 부른다.
 
많은 탄성체에서는 변형의 정도가 작을 때 복원력과 변형량 사이에 비례관계가 성립한다. 이것을 그 발견자인 17 세기 영국 물리학자 [[로버트 훅]]의 이름을 기념하여 '''훅 법칙'''이라고 부른다. 훅의 법칙은 판이나 봉의 휨 같은 다차원적인 변형에서도 똑같이 성립된다.
 
== 정의 ==
매끈하고 수평인 마루 위에 용수철을 둔다. 용수철의 오른쪽 방향을 양의 x 축이라고 하자. 용수철 왼쪽 끝을 고정하고 외력이 없을 때 왼쪽 끝의 위치를 x 의 원점으로 잡자. 용수철 길이가 변했을 때, 오른쪽 끝의 x [[좌표]]로 변형 상태를 나타내기로 한다. x > 0 이면 늘어난 것이고, x < 0 이면 줄어든 것이다. 용수철 길이의 변화가 x 일 때의 복원력을 F 로 하자. 힘이 오른쪽 방향이면 F > 0 이고, 왼쪽 방향이면 F < 0 이라 한다. 이 때, 훅 법칙은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
 
:<math> F = - kx </math>
이 때 k 를 '''용수철 상수'''라고 부른다. 용수철 상수는 용수철의 힘 혹은 유연한 정도를 나타내는 상수로 각각의 용수철마다 다른 값을 갖는다.
 
<!-----
위 식이 성립하는 것은 x 가 비교적 작은 경우이다. 현실의 재료를 길이를 x 만 잡아늘였을 때, 그림 1-2 에 나타내도록(듯이),x 가 커지는 것에 따라 x 와 복원력 F 의 비례 관계가 무너져 간다. 훅 법칙이 성립되는 한계의 것 x 한 값을비례 한계 라고 부른다.x 하지만 비례 한계를 바꾸어도탄성한계 (으)로 불리는 값을 넘지 않으면 힘을 작게 했을 때 같은 곡선을 거치고 원점에 돌아온다.탄성한계를 넘어 늘리면 힘을 제외했을 때 원래대로 돌아가지 않고, 영구 폐해로 불리는 길이만 성장이 남는다.한층 더 x 를 늘리면 힘이 일정한 까지 성장이 계속한다.이 때의 것 F 한 값을 항복치라고 한다.
 
---->
 
== 훅 법칙의 텐서 표현 ==
여기서 [[아인슈타인 표기법]]이 쓰였다.
 
== 같이참고 보기문헌 ==
* [[고체역학]]
== 참고문헌 ==
* A.C. Ugural, S.K. Fenster, ''Advanced Strength and Applied Elasticity'', 4th ed
* [[:File:hookeslaw.ogg|Walter Lewin explains Hooke's law]]. (Walter Lewin (1 October 1999). Hooke's Law, Simple Harmonic Oscillator. MIT Course 8.01: Classical Mechanics, Lecture 10. (ogg) (videotape) (in English). Cambridge, MA USA: MIT OCW. Event occurs at 1:21–10:10. Retrieved 23 December 2010. "...arguably the most important equation in all of Physics.")
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| title = Hooke's Law, Simple Harmonic Oscillator. MIT Course 8.01: Classical Mechanics, Lecture 10.
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| quote = ...arguably the most important equation in all of Physics.
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* [[:File:hookeslawexample.ogg|A test of Hooke's law]]. (Walter Lewin (1 October 1999). Hooke's Law, Simple Harmonic Oscillator. MIT Course 8.01: Classical Mechanics, Lecture 10. (ogg) (videotape) (in English). Cambridge, MA USA: MIT OCW. Event occurs at 10:10–16:33. Retrieved 23 December 2010. ")
 
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== 같이 보기 ==
| people = [[Walter Lewin]] | date = 1 October 1999
* [[고체역학]]
| title = Hooke's Law, Simple Harmonic Oscillator. MIT Course 8.01: Classical Mechanics, Lecture 10.
 
| url = http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01-physics-i-classical-mechanics-fall-1999/video-lectures/lecture-10/
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{{토막글|물리학}}