有关越狱中的科学问题----怎么用胡克定律计算出墙的关键受力点?我也想知道怎么用胡克定律计算墙壁受力点 北京晨报讯曾报道过 在北京回龙观某工地,4名打扮入时的年轻人抡起大锤,砸碎了

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 05:08:13
有关越狱中的科学问题----怎么用胡克定律计算出墙的关键受力点?我也想知道怎么用胡克定律计算墙壁受力点 北京晨报讯曾报道过 在北京回龙观某工地,4名打扮入时的年轻人抡起大锤,砸碎了

有关越狱中的科学问题----怎么用胡克定律计算出墙的关键受力点?我也想知道怎么用胡克定律计算墙壁受力点 北京晨报讯曾报道过 在北京回龙观某工地,4名打扮入时的年轻人抡起大锤,砸碎了
有关越狱中的科学问题----怎么用胡克定律计算出墙的关键受力点?
我也想知道怎么用胡克定律计算墙壁受力点
北京晨报讯曾报道过 在北京回龙观某工地,4名打扮入时的年轻人抡起大锤,砸碎了一堵正待拆除的墙,.原来这4位年轻人都是美国电视剧《越狱》的粉丝,他们在利用“胡克定律”验证剧情的真实性.
到底他们是怎么算出墙的受力点的?

有关越狱中的科学问题----怎么用胡克定律计算出墙的关键受力点?我也想知道怎么用胡克定律计算墙壁受力点 北京晨报讯曾报道过 在北京回龙观某工地,4名打扮入时的年轻人抡起大锤,砸碎了
胡克定律是力学基本定律之一.适用于一切固体材料的弹性定律,它指出:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比.这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律.
胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的倔强系数.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.倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力
prison break里面说的是力学的胡克定律,这个是材料力学里面的知识点,具体计算起来比较复杂.
首先了解一下应力集中的原理.
应力在固体局部区域内显著增高的现象.多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域.应力集中会引起脆性材料断裂;使物体产生疲劳裂纹.
所以孔的存在就降低了墙的整体结构强度,更容易开裂.使其破坏所需的力相对要小.
在混凝土墙上打孔,会产生应力集中现象,应力和应变都将会发生变化.胡克定律给出应力和应变的关系,可以找到打孔的最佳位置.
钢筋混凝土是一种非弹性体,如果物体是非均匀材料构成的,物体内各点受力后将有不同的弹性效应,因此一般的讲,弹性系数Cmn 是空间坐标x,y,z的函数.弹性系数随坐标变化.
根据应力集中原理物体内部应力越大,破坏该物体所需的外力就越小,计算出,一般成人所具有的外力平均值F,作为破坏外力,那么就有个相对应的临界应力,如果内部应力超过这个临界值,就可以砸碎这堵墙.那么首先要建立关于临界应力的力学模型,得出其中的关系.
根据实际情况建立空间直角坐标系,其中x,y,z是该坐标系上的点,
应力σ根据定义是x,y,z的坐标函数,建立空间直角坐标系,得出一组三向方程.
应变ε根据定义也是x,y,z的坐标函数,得出一组偏微分方程.
胡克定律关于应力和应变的关系σ=E•ε,这个公式需要展开成一般形式
因为是非弹性体其中弹性系数Cmn 是空间坐标x,y,z的函数.
根据相对应的关系列出相应的一组关于x,y,z的方程.就是所谓的数学模型,接下来的问题,就是解决这个数学问题,根据实际情况,x,y,z 的解可能是几组值,对应到空间坐标系上的一系列点,这些点投影到zoy平面上,就是我们一般正面对的平面,就是那堵墙,就是这些点的投影组成了X形状.
偶只是提供一个思路.关于上述方程,基本上都是涉及高等数学的求解方法,所以人工计算还是很麻烦.但是,一般工程学都有相应的计算软件,实在没有自己写个相应的计算程序也可以解决.只要建立正确的力学模型,然后分析出正确的数学模型,输入相关参数,计算机就可以算得想要的结果.因为MS参与了监狱的维修,所以知道材料的弹力系数以及一些参数.
求出x,y,z坐标后,当然要记下来,最容易记住的就是图形,所以MS就画到了恶魔的脸上了,然后又投影到墙上.
应变是材料受力后发生的变形,一般来讲是和应力成正比.E是弹性模量
回答者:黑暗审判者 - 童生 一级 10-11 15:54

胡克定律
在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比。写作:
F=k·x
其中:“F”,表示弹簧的弹力,弹力是弹簧发生形变时对施力物的作用力。
“x”,是弹簧伸长或缩短的长度,注意“x”是以弹簧无形变时的长度为基准,即x=x'-x0或x=x0-x'。
“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单...

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胡克定律
在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比。写作:
F=k·x
其中:“F”,表示弹簧的弹力,弹力是弹簧发生形变时对施力物的作用力。
“x”,是弹簧伸长或缩短的长度,注意“x”是以弹簧无形变时的长度为基准,即x=x'-x0或x=x0-x'。
“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”。k跟弹簧材料、长短、粗细等都有关系。k的国际单位是牛/米。
如果将几个同样的弹簧串联或并联起来后,这个新的弹簧的劲度系数不再是原来的劲度系数。如图(1)所示,设两个劲度系数都是k的弹簧串联后的劲度系数为k1,则有F=k1·x,由于a点的弹力也为F,所以对弹簧1可写两个劲度系数都是k原长相同的弹簧并联时的劲度系数为k2,则有
F=k2·x
数变小,并联后的变大。

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