훅의 법칙
다른 표기 언어 Hooke's law요약 어떤 물체의 변형이 비교적 작을 때 변위 또는 변형의 크기는 변형력 또는 부하에 정비례한다. 이 조건에서 부하를 제거하면 물체는 원래의 모양과 크기로 되돌아간다. 변형력은 인장·압축·찌그러짐·휨·뒤틀림의 방식으로 고체에 가해질 수 있다. 따라서 금속선은 가해지는 힘이 2배가 되며 늘어나는 길이의 미소증분도 2배가 되므로 탄성행동을 나타낸다. 훅의 법칙은 수학적으로 가해지는 힘 F가 상수 k와 변위 또는 길이의 변화 x의 곱과 같다는 것을 나타낸다. 즉 F=kx이다. 훅의 법칙은 변형력과 변형률에 의해서도 나타낼 수 있다. 변형력은 외부에서 가해진 힘에 의해 물체 내에 생긴 단위면적당의 힘이다. 변형률은 변형력에 의해 생긴 상대적인 찌그러짐이다. 변형력이 비교적 작을 때는 변형력은 변형률에 비례한다.
어떤 물체의 변형이 비교적 작을 때 변위 또는 변형의 크기는 변형력 또는 부하에 정비례한다. 이와 같은 조건에서 부하를 제거하면 물체는 원래의 모양과 크기로 되돌아 간다. 훅의 법칙을 따르는 고체의 탄성행동은 고체를 구성하는 분자·원자·이온이 변위를 일으키는 힘에 비례하여 정상 위치에서 미소변위를 한다는 사실에 의해서 설명된다.
변형력은 인장·압축·찌그러짐·휨·뒤틀림의 방식으로 고체에 가해질 수 있다.
따라서 금속선은 가해지는 힘이 2배가 되며 늘어나는 길이의 미소증분도 2배가 되기 때문에 훅의 법칙에 따른 탄성 행동을 나타낸다. 훅의 법칙은 수학적으로 가해지는 힘 F가 상수 k와 변위 또는 길이의 변화 x의 곱과 같다는 것을 나타낸다. 즉 F=kx이다. k의 값은 고려 대상인 탄성물질의 종류뿐만 아니라 크기나 모양에도 관계한다. 가해지는 힘이 비교적 크면 그 힘이 제거되어 물체가 원래의 모양과 크기로 돌아오더라도 물체의 변형은 종종 훅의 법칙에서 예상되는 것보다 크다. 훅의 법칙은 힘과 변위가 비례하는 영역에서만 물질의 탄성을 기술한다. 때때로 훅의 법칙은 F=－kx로 나타내는데 이때의 F는 가해지는 힘이 아니라 탄성물질을 원래의 크기로 되돌아가게 하는, 가해지는 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 복원력이다. 훅의 법칙은 변형력과 변형률에 의해서도 나타낼 수 있다. 변형력은 외부에서 가해진 힘에 의해 물체 내에 생긴 단위면적당의 힘이다. 변형률은 변형력에 의해 생긴 상대적인 찌그러짐이다. 변형력이 비교적 작을 때는 변형력은 변형률에 비례한다. → 영률, 전단탄성률, 체적탄성률