電影《越獄1》中Michael所說的「虎克定律」是什麼一回事

時間 2021-10-17 12:18:20

1樓:黑暗審判者的

首先了解一下應力集中的原理。

應力在固體區域性區域內顯著增高的現象。多出現於尖角、孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域。應力集中會引起脆性材料斷裂;使物體產生疲勞裂紋。

所以孔的存在就降低了牆的整體結構強度,更容易開裂。使其破壞所需的力相對要小。

在混凝土牆上打孔,會產生應力集中現象,應力和應變都將會發生變化。胡克定律給出應力和應變的關係,可以找到打孔的最佳位置。

鋼筋混凝土是一種非彈性體,如果物體是非均勻材料構成的,物體內各點受力後將有不同的彈性效應,因此一般的講,彈性係數cmn 是空間座標x,y,z的函式。彈性係數隨座標變化。

根據應力集中原理物體內部應力越大,破壞該物體所需的外力就越小,計算出,一般**所具有的外力平均值f,作為破壞外力,那麼就有個相對應的臨界應力,如果內部應力超過這個臨界值,就可以砸碎這堵牆。那麼首先要建立關於臨界應力的力學模型,得出其中的關係。

根據實際情況建立空間直角座標系,其中x,y,z是該座標系上的點,

應力σ根據定義是x,y,z的座標函式,建立空間直角座標系,得出一組三向方程。

應變ε根據定義也是x,y,z的座標函式,得出一組偏微分方程。

胡克定律關於應力和應變的關係σ=e•ε,這個公式需要成一般形式

因為是非彈性體其中彈性係數cmn 是空間座標x,y,z的函式。

根據相對應的關係列出相應的一組關於x,y,z的方程。就是所謂的數學模型,接下來的問題,就是解決這個數學問題,根據實際情況,x,y,z 的解可能是幾組值,對應到空間座標系上的一系列點,這些點投影到zoy平面上,就是我們一般正面對的平面,就是那堵牆,就是這些點的投影組成了x形狀。

偶只是提供乙個思路。關於上述方程,基本上都是涉及高等數學的求解方法,所以人工計算還是很麻煩。但是,一般工程學都有相應的計算軟體,實在沒有自己寫個相應的計算程式也可以解決。

只要建立正確的力學模型,然後分析出正確的數學模型,輸入相關引數,計算機就可以算得想要的結果。因為ms參與了監獄的維修,所以知道材料的彈力係數以及一些引數。

求出x,y,z座標後,當然要記下來,最容易記住的就是圖形,所以ms就畫到了惡魔的臉上了,然後又投影到牆上。

應變是材料受力後發生的變形,一般來講是和應力成正比。e是彈性模量

2樓:田園小新

彈性定律是胡克最重要的發現之一,也是力學最重要基本定律之一。在現代,仍然是物理學的重要基本理論。胡克的彈性定律指出:

在彈性限度內,彈簧的彈力f和彈簧的長度x成正比,即f= -kx。k是物質的彈性係數,它由材料的性質所決定,負號表示彈簧所產生的彈力與其伸長(或壓縮)的方向相反。為了證實這一定律,胡克還做了大量實驗,製作了各種材料構成的各種形狀的彈性體。

這條定律是初中學的。也叫彈性定律,劇情裡面的胡克定律和這個沒什麼關係。

prison break裡面說的是力學的胡克定律,這個是材料力學裡面的知識點,具體計算起來比較複雜。記得以前看過乙個記錄片,關於爆破的方法,在乙個實心的大塊混凝土結構上,通過計算得出關鍵的受力點,然後在這幾個受力點上打孔,接著放入引爆所需要的最少量的炸藥,進行引爆,引爆的結果就是會導致混凝土**影響範圍最小,這種爆破方法就是通過精確的計算來決定爆破最好的效果,從而不會影響其他的附近的建築物。

pb裡面就是ms通過計算,得出那堵混凝土牆的幾個關鍵受力點的座標,畫到了惡魔的臉上,然後通過投影,對映到那堵牆上。把那幾個受力點打通後,受力點的承受力量被削弱了,自然而然那堵牆很容易敲碎了。ms是學土木工程的,這個對他來說應該是在熟悉不過了。

胡克定律

hook's law

材料力學和彈性力學的基本規律之一。由r.胡克於2023年提出而得名。

胡克定律的內容為:在材料的線彈性範圍內,固體的單向拉伸變形與所受的外力成正比;也可表述為:在應力低於比例極限的情況下,固體中的應力σ與應變ε成正比,即σ=εε,式中e為常數,稱為彈性模量或楊氏模量。

把胡克定律推廣應用於三向應力和應變狀態,則可得到廣義胡克定律。胡克定律為彈性力學的發展奠定了基礎。各向同性材料的廣義胡克定律有兩種常用的數學形式:

σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε11,σ23=2gε23,

σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε22,σ31=2gε31,(1)

σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε33,σ12=2gε12,及

式中σij為應力分量;εij為應變分量(i,j=1,2,3);λ和g為拉梅常量,g又稱剪下模 量;e為彈性模量(或楊氏模量);v為泊松比。λ、g、e和v之間存在下列聯絡: 式(1)適用於已知應變求應力的問題,式(2)適用於已知應力求應變的問題。

根據無初始應力的假設,(f 1)0應為零。對於均勻材料,材料性質與座標無關,因此函式 f 1 對應變的一階偏導數為常數。因此應力應變的一般關係表示式可以簡化為

上述關係式是胡克(hooke)定律在複雜應力條件下的推廣,因此又稱作廣義胡克定律。

廣義胡克定律中的係數cmn(m,n=1,2,…,6)稱為彈性常數,一共有36個。

如果物體是非均勻材料構成的,物體內各點受力後將有不同的彈性效應,因此一般的講,cmn 是座標x,y,z的函式。

但是如果物體是由均勻材料構成的,那麼物體內部各點,如果受同樣的應力,將有相同的應變;反之,物體內各點如果有相同的應變,必承受同樣的應力。

這一條件反映在廣義胡克定理上,就是cmn 為彈性常數。

3樓:匿名使用者

胡克定律,高中物理中有,關於彈簧的彈性係數,力和形變f= -kx

樓上的舉人田園小新真強

越獄裡說到的那個很牛的胡克定律誰給解釋一下?

4樓:匿名使用者

主要的公式就是:f=kx

f: 彈力(理解為破壞牆所需要的力) k:彈性係數或彈簧的勁度係數(理解為牆的張力吧,有點抽象不好解釋) x:

彈簧伸長或縮短的長度(理解為牆的厚度吧)。由此看出破壞牆所需要的力和牆的張力及牆的厚度成正比。那麼破壞牆的力要越小越好。

方法就是減小牆的張力及牆的厚度。但厚度一定了,就只能考慮牆的張力了,由此打孔就開始了。我們還要考慮一點,就是牆是否是均勻體。

當然不是,因為一般的牆壁尤其是監獄都是鋼筋混凝土結構。所以,牆的張力是需要計算的。這點我相信ms,乙個出色的結構工程師,在準備越獄之前一定會計算好的。

(劇情的問題不考慮)但具體在那打孔,也是要深入計算的。我不敢肯定ms的那幾個孔打的就一定正確,因為我沒有牆壁結構樣本,沒法計算,但我敢肯定一點:如果孔打的正確,就是一定能夠做到的。

打孔改變了牆壁的彈性係數,分解了張力。胡克定律在此證明了這點。最典型的應用就是定向爆破。

在計算好的各點安裝炸藥。就可以使整座高樓夷為平地。我想大家現在一定明白了吧!

當然,裡面有一定的劇情成分,但是這個情節裡的科學道理是完全成立的不是虛構的。我想編劇也一定不會白痴到把不沾邊的物理定律寫到裡面吧?嗬嗬~~~就這樣了~~~

5樓:可樂超人

答:什麼是胡克定律: 胡克定律是材料力學和彈性力學的基本規律之一,是適用於一切固體材料的彈性定律。

它指出:在彈性限度內,物體的形變跟引起形變的外力成正比。這個定律是英國科學家胡克發現的,因此叫做胡克定律。

胡克定律公式:f=kx,   其中k是常數,是物體的倔強係數。在國際單位制中,f的單位是牛,x的單位是公尺,它是形變數(彈性形變),k的單位是牛/公尺。

《越獄》中麥可就是應用胡克定律砸穿了一堵實心牆。通過計算,麥可得出那堵混凝土牆的幾個關鍵受力點的座標,並畫到了惡魔的臉上,然後通過投影,對映到那堵牆上。把那幾個受力點打通後,受力點的承受力量被削弱了,自然而然那堵牆很容易敲碎了。

6樓:匿名使用者

胡克定律(hookslaw)

胡克定律是材料力學和彈性力學的基本規律之一,是適用於一切固體材料的彈性定律。它指出:在彈性限度內,物體的形變跟引起形變的外力成正比。

這個定律是英國科學家胡克發現的,因此叫做胡克定律。

胡克定律的表示式為f=kx,其中k是常數,是物體的倔強係數。在國際單位制中,f的單位是牛,x的單位是公尺,它是形變數(彈性形變),k的單位是牛/公尺。倔強係數在數值上等於彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力。

彈性定律是胡克最重要的發現之一,也是力學最重要的基本定律之一。在現代,仍然是物理學的重要基本理論。

《越獄》中麥可就是應用胡克定律砸穿了一堵實心牆。通過計算,麥可得出那堵混凝土牆的幾個關鍵受力點的座標,並畫到了惡魔的臉上,然後通過投影,對映到那堵牆上。把那幾個受力點打通後,受力點的承受力量被削弱了,自然而然那堵牆很容易敲碎了。

7樓:匿名使用者

胡克定律是力學基本定律之一。適用於一切固體材料的彈性定律,它指出:在彈性限度內,物體的形變跟引起形變的外力成正比。這個定律是英國科學家胡克發現的,所以叫做胡克定律。

胡克定律的表示式為f=kx,其中k是常數,是物體的倔強係數。在國際單位制中,f的單位是牛,x的單位是公尺,它是形變數(彈性形變),k的單位是牛/公尺。倔強係數在數值上等於彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力

彈性定律是胡克最重要的發現之一,也是力學最重要基本定律之一。在現代,仍然是物理學的重要基本理論。胡克的彈性定律指出:

在彈性限度內,彈簧的彈力f和彈簧的長度x成正比,即f= -kx。k是物質的彈性係數,它由材料的性質所決定,負號表示彈簧所產生的彈力與其伸長(或壓縮)的方向相反。

為了證實這一定律,胡克還做了大量實驗,製作了各種材料構成的各種形狀的彈性體。

prison break裡面說的是力學的胡克定律,這個是材料力學裡面的知識點,具體計算起來比較複雜。記得以前看過乙個記錄片,關於爆破的方法,在乙個實心的大塊混凝土結構上,通過計算得出關鍵的受力點,然後在這幾個受力點上打孔,接著放入引爆所需要的最少量的炸藥,進行引爆,引爆的結果就是會導致混凝土**影響範圍最小,這種爆破方法就是通過精確的計算來決定爆破最好的效果,從而不會影響其他的附近的建築物。

胡克定律

hook's law

材料力學和彈性力學的基本規律之一。由r.胡克於2023年提出而得名。

胡克定律的內容為:在材料的線彈性範圍內,固體的單向拉伸變形與所受的外力成正比;也可表述為:在應力低於比例極限的情況下,固體中的應力σ與應變ε成正比,即σ=εε,式中e為常數,稱為彈性模量或楊氏模量。

把胡克定律推廣應用於三向應力和應變狀態,則可得到廣義胡克定律。胡克定律為彈性力學的發展奠定了基礎。各向同性材料的廣義胡克定律有兩種常用的數學形式:

σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε11,σ23=2gε23,

σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε22,σ31=2gε31,(1)

σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2gε33,σ12=2gε12,及

式中σij為應力分量;εij為應變分量(i,j=1,2,3);λ和g為拉梅常量,g又稱剪下模 量;e為彈性模量(或楊氏模量);v為泊松比。λ、g、e和v之間存在下列聯絡: 式(1)適用於已知應變求應力的問題,式(2)適用於已知應力求應變的問題。

根據無初始應力的假設,(f 1)0應為零。對於均勻材料,材料性質與座標無關,因此函式 f 1 對應變的一階偏導數為常數。因此應力應變的一般關係表示式可以簡化為

上述關係式是胡克(hooke)定律在複雜應力條件下的推廣,因此又稱作廣義胡克定律。

廣義胡克定律中的係數cmn(m,n=1,2,…,6)稱為彈性常數,一共有36個。

如果物體是非均勻材料構成的,物體內各點受力後將有不同的彈性效應,因此一般的講,cmn 是座標x,y,z的函式。

但是如果物體是由均勻材料構成的,那麼物體內部各點,如果受同樣的應力,將有相同的應變;反之,物體內各點如果有相同的應變,必承受同樣的應力。

這一條件反映在廣義胡克定理上,就是cmn 為彈性常數。

我認為有點誇張了 畢竟是電視嘛 應該不行

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