العالِم روبرت هوك
روبرت هوك أحد أشهر عُلماء إنجلترا في القرن السَّابع عشر الميلاديّ في مجال الفيزياء والكيمياء، حيث تقلدّ العديد من المناصب في إنجلترا ولعلّ أهمها منصب أمين الجمعية الملكيّة.
قام بالعديد من الأبحاث والدِّراسات في مجال الفيزياء؛ فأخرج للنُّور النَّظريّة الموجيّة للضّّوء، وكان قريباً جدًّا من اكتشاف قانون الجاذبيّة بين الكواكب، كما أنّه عكف على دراسة ظاهرة الانكسار، ومراقبة حركة كوكبيّ المريخ والمشتري، وأولى علم الأحياء جانباً كبيراً من أبحاثه واستخدم المجهر لتكبير الأجسام والجزيئات الصَّغيرة، وهو أوّل من سمّى الخليّة باسمها، وقد عمل مساعداً للعديد من العلماء البارزين في عصره ومن أبرزهم: روبرت بويل، وتوماس ويليس.
قانون هوك
نصّ القانون:"أنّ مقدار التَّغير في طول النّابض- الزّنبرك- يتناسب تناسباً طرديًّا مع مقدار القوّة المؤثرة على النّابض". أي أنّ النّابض يكون في الوضع الطَّبيعيّ في حال ثباتٍ واستقرارٍ ما لمْ تؤثر عليه قوةٌ خارجيّةٌ؛ لكن عندما يقع تحت تأثير ونتائج القوّة الخارجيّة؛ فإنه يبدأ بالاستطالة أو التَّمدد بمقدار يتناسب مع القوة، فكلما زادت القوة المؤثرة على النّابض زاد مقدار الاستطالة في طول النَّابض.
قد تمكن روبرت هوك من التَّعبير عن قانونه بصيغةٍ رياضيّةٍ على النَّحو التَّالي:
F=kx
بحيث إنّ:
- F: هي مقدار القوة المؤثرة على النَّابض والتي تعمل على استطالة النَّابض وتمدده، لكن إنْ زادت عن الحدّ المسموح به فذلك يتسبب في تشوه النَّابض ولا يعود إلى حالته الأصليّة، وتقاس بوحدة نيوتن.
- k: هو مقدار ثابتٌ لكل نابضٍ أو جسمٍ يتعرّض للمطّ أو الاستطالة بفعل قوى خارجيّة، ويوجد لكل مادةٍ ثابت قوةٍ لا يتغير، ووحدة قياسه نيوتن/ متر.
- x: هو الفرق بوحدة الأطوال ما بين طول الجسم الأصليّ قبل تعرضه للقوة الخارجيّة، التي تسبب في استطالته أو انضغاطه وطوله بعد تأثير ونتائج القوة الخارجيّة عليه، وتقاس بوحدة متر.
أي أنّ:
x=x2- >x1
- مثال للتَّوضيح:
احسب القوّة المؤثرة على نابض إذا علمت أنّ مقدار التَّغير في طوله 4 سم، ومعامل المرونة أو ثابت القوة مقداره 625 نيوتن/متر؟
مقدار التَّغير في الطَّول= x
x= 4 cm ÷100
×= 0.04m
k=625N/m
وبتطبيق قانون هوك:
F=kx
F=625 × 0.04
F= 25N
