חוק הופקינסון

חוק הופקינסון הוא קשר במדעי החומרים המתאר את התנהגות החומרים תחת קצבים גבוהים של מתיחה. הוא מגדיר כי המתח בחומר הוא פרופורציונלי לקצב המתיחה בו הוא מעוות. חוק הופקינסון נקרא על שם סר בנג'מין בייקר הופקינסון, שהציע אותו לראשונה בהתחלה של המאה ה-20.

הבעת מתמטית של חוק הופקינסון:

מתמטית, ניתן לבטא את חוק הופקינסון כך:

σ = k ε̇

כאשר:

σ – המתח בחומר

k – מקדם החוזק של החומר

ε̇ – קצב המתיחה בו מעוותים את החומר

חוק הופקינסון מבוסס על הרעיון שהתנהגות המתח-מתיחה של חומר משתנה בקצבי מתיחה גבוהים. בקצבי מתיחה נמוכים, החומר מפגין התנהגות אלסטית ליניארית, כלומר המתח שלו הוא פרופורציונלי ישירות למתיחתו. בקצבי מתיחה גבוהים, לעומת זאת, החומר מפגין התנהגות לא ליניארית, וניתן להשתמש בחוק הופקינסון כדי לחזות את התנהגות המתח-מתיחה שלו.

חוק הופקינסון שימושי להבנת התנהגות החומרים בתנאי טעינה דינמית, כגון אלה שנתקלים בהם במהלך פגיעות מהירות גבוהה או במערכות הנעות באמצעות פיצוץ. הוא גם שימושי לעיצוב חומרים ומבנים שיכולים לעמוד בקצבי מתיחה גבוהים, כגון אלה המשמשים בתעשיית התעופה וההגנה.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פגיעה בזכויות אלה נא לפנות למחיקה.