ஹுக் விதி மற்றும் அதன் சோதனை முறை சரிபார்ப்பு

ஹுக் விதி மற்றும் அதன் சோதனை முறை சரிபார்ப்பு

ஹுக் விதியின் படி மீட்சி எல்லைக்குள் ஏற்படும் மிகச்சிறிய உருக்குலைவில், பொருளில் ஏற்படும் திரிபானது அதனை உருவாக்கும் தகைவிற்கு நேர்தகவில் அமையும்.

இதனை O என்ற நிலையான புள்ளியில் தொங்கவிடப்பட்ட L நீளமும், A என்ற சீரான குறுக்கு வெட்டுப்பரப்பும் கொண்ட ஒரு மெல்லிய கம்பியை நீட்சியடையச் (சுருள்வில் போன்று நீட்சியடையும்) செய்வதன் மூலம் எளிமையாகச் சரிபார்க்கலாம். படம் 7.7 (அ) இல் காட்டியுள்ளவாறு கம்பியின் மற்றொரு முனையில் ஒரு தட்டு மற்றும் ஒரு குறிமுள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

கம்பியில் உருவாகும் நீட்சி ஒரு வெர்னியர் அளவுகோலைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. சோதனையிலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட F என்ற ஒரு பளுவிற்கு கம்பியில் உருவான நீட்சி ΔL ஆனது அதன் தொடக்க நீளம் L ற்கு நேர்விகிதத்திலும் அதன் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பிற்கு (A) எதிர்விகிதத்திலும் உள்ளது. F ஐ X- அச்சிலும், ΔL – ஐ Y- அச்சிலும் கொண்டு ஒரு வரைபடம் வரையப்படுகிறது. அது படம் 7.7 (ஆ) இல் காட்டியுள்ளவாறு ஆதிப்புள்ளி வழியே செல்லும் ஒரு நேர் கோடாகும். 

எனவே,

∆L = (சாய்வு) F

V = A L என்ற பருமனால் பெருக்கவும், வகுக்கவும் செய்ய

மாற்றியமைக்க நாம் பெறுவது

சமன்பாடுகள் (7.1) மற்றும் (7.2), ஐ ஒப்பிட நாம் பெறுவது

σ ∝ ε 

அதாவது மீட்சி எல்லையில் தகைவானது திரிபுக்கு நேர்விகிதத்தில் உள்ளது.

தகைவு - திரிபு விவரப்படம் (Stress-strain profile) 

தகைவு - திரிபு விவரப்படம் என்பது ஒவ்வொரு பளு மதிப்பிற்கும் தகைவு மற்றும் திரிபு அளவிடப்பட்டு திரிபை X- அச்சிலும், தகைவை Y- அச்சிலும் கொண்டு வரையப்பட்ட ஒரு வரைப்படம் ஆகும். பொருள்களின் மீட்சிப்பண்புகளை தகைவு - திரிபு விவரப்படத்திலிருந்து பகுப்பாய்வு செய்யலாம்.

i. பகுதி OA

இந்தப் பகுதியில் தகைவானது திரிபுக்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும் வகையில் தகைவானது மிகவும் குறைவாக உள்ளது; அதாவது ஹூக் விதிக்கு உட்படுகிறது. புள்ளி A ஆனது விகித எல்லை எனப்படும். ஏனென்றால் இந்த புள்ளிக்கு மேல் ஹூக் விதி பொருந்தாது. OA கோட்டின் சாய்வு கம்பியின் யங் குணகம் ஆகும். 

ii. பகுதி AB

தகைவானது மிக குறைவான அளவு அதிகரிக்கப்பட்டால் இந்தப் பகுதி அடையப்படுகிறது. இந்தப் பகுதியில் தகைவானது திரிபுக்கு நேர்த்தகவில் இல்லை. ஆனால், நீட்சி விசை நீக்கப்பட்டால் கம்பியானது அதன் தொடக்க நீளத்திற்குத் திரும்பும். இந்தப் பண்பு B புள்ளியில் முடிவடைகிறது. எனவே B புள்ளி விளைவுப்புள்ளி (மீட்சி எல்லை) எனப்படும். தகைவு - திரிபு வரைபடத்தில் OAB ஆனது பொருளின் (இங்கு கம்பி) மீட்சிப்பண்பைக் குறிக்கிறது. 

iii. பகுதி BC 

கம்பியானது புள்ளி (B) க்கு(மீட்சி எல்லை) மேல் நீட்டப்படுமானால், தகைவு அதிகரிக்கிறது மற்றும் கம்பியானது நீட்சி விசை நீக்கப்படும் போது தனது ஆரம்ப நீளத்தை மீண்டும் பெறாது.

iv. பகுதி CD 

தகைவானது C க்கு அப்பால் அதிகரிக்கப்பட்டால், திரிபு மிக விரைவாக அதிகரித்து புள்ளி D ஐ அடையும். D க்கு அப்பால் கம்பியானது எந்த பளுவும் சேர்க்கப்படாமலேயே நீண்டு கொண்டே சென்று புள்ளி E இல் முறிகிறது. எந்த பெருமத்தகைவிற்கு (இங்கு D) அப்பால் கம்பி முறிவடைகிறதோ அந்த தகைவு முறிவுத்தகைவு அல்லது நீட்சி வலிமை (tensile strength) எனப்படும். அதற்குரிய புள்ளி (D) முறிவுப்புள்ளி எனப்படும். BCDE பகுதி கம்பிப் பொருளின் மீட்சியற்றத் தன்மையைக் குறிக்கிறது.