文档介绍：胡克定律
胡克定律
胡克定律
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胡克定律的表达式为 F=k ·x 或 △F=k ·Δx，其中 k 是常数，是物体的劲度（倔强）系数。
在国际单位制中， F 的单位是牛， x 的单位是米，它是形变量（弹性形变）， k 的单位是牛 /
米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。
弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。在现代，仍然是
物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力 Ff 和
弹簧的伸长量（或压缩量） x 成正比，即 F= -k ·x 。k 是物质的弹性系数，它由材料的性质
所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。
为了证实这一定律，胡克还做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。
满足胡克定律的弹性体是一个重要的物理理论模型，它是对现实世界中复杂的非线性
本构关系的线性简化，而实践又证明了它在一定程度上是有效的。然而现实中也存在这大量
不满足胡克定律的实例。胡克定律的重要意义不只在于它描述了弹性体形变与力的关系，更
在于它开创了一种研究的重要方法：将现实世界中复杂的非线性现象作线性简化，这种方法
的使用在理论物理学中是数见不鲜的。
胡克定律又可表示为： [1]
Fn∕S=E ·（ △l∕l。）
式中比例系数 E 成为弹性模量，也成为杨氏模量，由于 △l∕l。为纯数，故弹性模量和应
力具有相同的单位，弹性模量是描写材料本身的物理量，由上式可知，应力大而应变小，则
弹性模量较大；反之，弹性模量较小。弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力，
对于一定的材料来说，拉伸和压缩量的弹性模量不同，但二者相差不多，这时可认为两者相
同，下表列出了几种常见材料的弹性模量。
材料铝绿石英混凝土铜玻璃花岗石铁铅松木
（平行
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胡克定律
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于纹理）
E ∕10^10 11 19
Pa
历史证明
Hookelaw
材料力学和弹性力学的基本规律之一。由 R. 胡克于 1678 年提