Định luật Hooke đúng cho mọi biến dạng của vật thể. Định nghĩa và công thức định luật Hooke

Các loại biến dạng

Sự biến dạng gọi là sự thay đổi về hình dạng, kích thước hoặc thể tích của cơ thể. Biến dạng có thể được gây ra bởi các lực bên ngoài tác dụng lên cơ thể. Những biến dạng biến mất hoàn toàn sau khi ngừng tác dụng của ngoại lực lên cơ thể gọi là đàn hồi, và những biến dạng vẫn tồn tại ngay cả khi ngoại lực đã ngừng tác dụng lên cơ thể - nhựa. Phân biệt độ căng kéo hoặc nén(đơn phương hoặc toàn diện), uốn cong, sự xoắnsự thay đổi.

Lực đàn hồi

Khi một vật rắn bị biến dạng, các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) của nó nằm ở các nút của mạng tinh thể bị dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng của chúng. Sự dịch chuyển này bị chống lại bởi lực tương tác giữa các hạt của vật rắn, lực này giữ cho các hạt này ở một khoảng cách nhất định với nhau. Do đó, với bất kỳ loại biến dạng đàn hồi nào, nội lực sẽ xuất hiện trong cơ thể ngăn cản sự biến dạng của nó.

Các lực phát sinh trong cơ thể trong quá trình biến dạng đàn hồi của nó và có hướng chống lại hướng dịch chuyển của các hạt trong cơ thể do biến dạng gây ra được gọi là lực đàn hồi. Lực đàn hồi tác dụng lên bất kỳ phần nào của cơ thể bị biến dạng, cũng như tại điểm tiếp xúc của nó với cơ thể gây ra biến dạng. Trong trường hợp kéo hoặc nén một bên, lực đàn hồi có hướng dọc theo đường thẳng mà ngoại lực tác dụng làm cho vật bị biến dạng, ngược với phương của lực này và vuông góc với bề mặt của vật. Bản chất của lực đàn hồi là điện.

Chúng ta sẽ xem xét trường hợp xuất hiện lực đàn hồi khi một vật rắn bị kéo dãn và bị nén một bên.

định luật Hooke

Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và sự biến dạng đàn hồi của một vật thể (ở những biến dạng nhỏ) đã được thiết lập bằng thực nghiệm bởi nhà vật lý người Anh, người đương thời với Newton, Hooke. Biểu thức toán học của định luật Hooke đối với biến dạng căng (nén) đơn phương có dạng:

trong đó f là lực đàn hồi; x - độ giãn dài (biến dạng) của cơ thể; k là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào kích thước và chất liệu của vật thể, gọi là độ cứng. Đơn vị SI của độ cứng là newton trên mét (N/m).

định luật Hookeđối với lực căng (nén) một phía được tính như sau: Lực đàn hồi phát sinh khi vật biến dạng tỷ lệ thuận với độ giãn dài của vật đó.

Hãy xem xét một thí nghiệm minh họa định luật Hooke. Cho trục đối xứng của lò xo hình trụ trùng với đường thẳng Ax (Hình 20, a). Một đầu của lò xo được cố định vào giá đỡ tại điểm A, đầu kia tự do và vật M được gắn vào nó. Khi lò xo không bị biến dạng thì đầu tự do của nó nằm ở điểm C. Điểm này sẽ được coi là. gốc tọa độ x xác định vị trí đầu tự do của lò xo.


Hãy căng lò xo sao cho đầu tự do của nó nằm ở điểm D, có tọa độ x > 0: Lúc này lò xo tác dụng lên vật M một lực đàn hồi

Bây giờ chúng ta hãy nén lò xo sao cho đầu tự do của nó ở điểm B, có tọa độ là x

Từ hình vẽ cho thấy hình chiếu của lực đàn hồi của lò xo lên trục Ax luôn trái dấu với dấu của tọa độ x, vì lực đàn hồi luôn hướng về vị trí cân bằng C. Trong hình. 20, b thể hiện đồ thị định luật Hooke. Các giá trị độ giãn dài x của lò xo được vẽ trên trục hoành và các giá trị lực đàn hồi được vẽ trên trục hoành. Sự phụ thuộc của fx vào x là tuyến tính nên đồ thị là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.

Hãy xem xét một thí nghiệm khác.

Đặt một đầu của một sợi dây thép mỏng vào một giá đỡ và một vật nặng được treo ở đầu kia, trọng lượng của nó là lực kéo bên ngoài F tác dụng lên dây vuông góc với mặt cắt ngang của nó (Hình 21).

Tác dụng của lực này lên dây không chỉ phụ thuộc vào mô đun lực F mà còn phụ thuộc vào tiết diện của dây S.

Dưới tác dụng của ngoại lực, dây bị biến dạng và bị giãn. Nếu độ dãn không quá lớn thì biến dạng này là đàn hồi. Trong một sợi dây bị biến dạng đàn hồi xuất hiện một lực đàn hồi f. Theo định luật thứ ba của Newton, lực đàn hồi có độ lớn bằng nhau và ngược chiều với ngoại lực tác dụng lên cơ thể, tức là.

f lên = -F (2.10)

Trạng thái của một vật biến dạng đàn hồi được đặc trưng bởi giá trị s, gọi là căng thẳng cơ học bình thường(hay nói ngắn gọn là chỉ điện áp bình thường). Ứng suất bình thường s bằng tỷ lệ mô đun của lực đàn hồi với diện tích mặt cắt ngang của cơ thể:

s = f lên /S (2.11)

Gọi chiều dài ban đầu của dây không bị giãn là L 0 . Sau khi tác dụng lực F, dây dãn ra và chiều dài của nó bằng L. Đại lượng DL = L - L 0 được gọi là độ giãn dài tuyệt đối của dây. Đại lượng e = DL/L 0 (2.12) được gọi là độ dài cơ thể tương đối. Đối với biến dạng kéo e > 0, đối với biến dạng nén e< 0.

Các quan sát cho thấy rằng đối với các biến dạng nhỏ, ứng suất pháp s tỷ lệ thuận với độ giãn dài tương đối e:

s = E|e|. (2.13)

Công thức (2.13) là một trong những dạng viết định luật Hooke cho lực căng (nén) một bên. Trong công thức này, độ giãn dài tương đối được lấy theo modulo, vì nó có thể dương hoặc âm. Hệ số tỷ lệ E trong định luật Hooke được gọi là mô đun đàn hồi theo chiều dọc (mô đun Young).

Chúng ta hãy thiết lập ý nghĩa vật lý của mô đun Young. Như có thể thấy từ công thức (2.12), e = 1 và L = 2L 0 cho DL ​​= L 0 . Từ công thức (2.13), trong trường hợp này s = E. Do đó, mô đun Young về mặt số bằng với ứng suất chuẩn sẽ xuất hiện trong vật thể nếu chiều dài của nó tăng gấp đôi. (nếu định luật Hooke đúng cho một biến dạng lớn như vậy). Từ công thức (2.13), cũng rõ ràng rằng trong hệ SI Young mô đun được biểu thị bằng pascal (1 Pa = 1 N/m2).

Định luật Hooke được phát biểu như sau: lực đàn hồi xuất hiện khi một vật bị biến dạng do tác dụng của ngoại lực tỉ lệ thuận với độ giãn dài của vật đó. Ngược lại, biến dạng là sự thay đổi khoảng cách giữa các nguyên tử hoặc giữa các phân tử của một chất dưới tác động của ngoại lực. Lực đàn hồi là lực có xu hướng đưa các nguyên tử hoặc phân tử này về trạng thái cân bằng.


Công thức 1 - Định luật Hooke.

F – Lực đàn hồi.

k - độ cứng của thân (Hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào vật liệu của thân và hình dạng của nó).

x - Biến dạng cơ thể (sự kéo dài hoặc sự nén của cơ thể).

Định luật này được Robert Hooke phát hiện ra vào năm 1660. Ông đã tiến hành một thí nghiệm bao gồm những điều sau đây. Một sợi dây thép mỏng được cố định ở một đầu và tác dụng một lượng lực khác nhau vào đầu kia. Nói một cách đơn giản, một sợi dây được treo trên trần nhà và một tải trọng có khối lượng khác nhau tác dụng lên nó.

Hình 1 - Dây bị giãn dưới tác dụng của trọng lực.

Kết quả của thí nghiệm, Hooke phát hiện ra rằng trong các lối đi nhỏ sự phụ thuộc của độ giãn của vật thể là tuyến tính đối với lực đàn hồi. Nghĩa là, khi tác dụng một đơn vị lực, vật sẽ dài ra một đơn vị chiều dài.

Hình 2 - Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ giãn dài của vật.

Số 0 trên biểu đồ là chiều dài ban đầu của cơ thể. Mọi thứ bên phải là sự gia tăng chiều dài cơ thể. Trong trường hợp này, lực đàn hồi có giá trị âm. Tức là cô cố gắng đưa cơ thể về trạng thái ban đầu. Theo đó, nó hướng ngược lại với lực biến dạng. Mọi thứ bên trái là sự nén cơ thể. Lực đàn hồi có giá trị dương.

Độ dãn của dây không chỉ phụ thuộc vào ngoại lực mà còn phụ thuộc vào tiết diện của dây. Một sợi dây mỏng bằng cách nào đó sẽ căng ra do trọng lượng nhẹ của nó. Nhưng nếu bạn lấy một sợi dây có cùng chiều dài nhưng có đường kính chẳng hạn là 1 m, thì thật khó để tưởng tượng bạn sẽ cần bao nhiêu trọng lượng để kéo căng nó.

Để đánh giá xem lực tác dụng lên vật thể có mặt cắt ngang nhất định như thế nào, khái niệm ứng suất cơ học bình thường được đưa ra.

Công thức 2 - ứng suất cơ học bình thường.

S-Diện tích mặt cắt ngang.

Sự căng thẳng này cuối cùng tỷ lệ thuận với sự kéo dài của cơ thể. Độ giãn dài tương đối là tỷ số giữa chiều dài tăng dần của cơ thể và tổng chiều dài của nó. Và hệ số tỷ lệ được gọi là mô đun Young. Mô đun vì giá trị độ giãn dài của vật được lấy theo modulo mà không tính đến dấu. Nó không tính đến việc cơ thể được rút ngắn hay kéo dài. Điều quan trọng là phải thay đổi độ dài của nó.

Công thức 3 - Mô đun Young.

|e| - Độ dài tương đối của cơ thể.

s là độ căng cơ thể bình thường.

Nếu một lực nhất định tác dụng lên một vật thì kích thước và (hoặc) hình dạng của nó sẽ thay đổi. Quá trình này được gọi là biến dạng cơ thể. Trong các vật thể bị biến dạng, xuất hiện lực đàn hồi làm cân bằng lực bên ngoài.

Các loại biến dạng

Tất cả các biến dạng có thể được chia thành hai loại: đàn hồi sự biến dạngnhựa.

Sự định nghĩa

đàn hồi biến dạng được gọi là nếu sau khi loại bỏ tải trọng, kích thước trước đó của cơ thể và hình dạng của nó được khôi phục hoàn toàn.

Sự định nghĩa

Nhựa Xét biến dạng trong đó những thay đổi về kích thước và hình dạng của vật thể xuất hiện do biến dạng được phục hồi một phần sau khi loại bỏ tải trọng.

Bản chất của biến dạng phụ thuộc vào

  • cường độ và thời gian tiếp xúc với tải trọng bên ngoài;
  • vật liệu cơ thể;
  • tình trạng cơ thể (nhiệt độ, phương pháp chế biến, v.v.).

Không có ranh giới rõ ràng giữa biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Trong nhiều trường hợp, các biến dạng nhỏ và ngắn hạn có thể được coi là đàn hồi.

Phát biểu định luật Hooke

Bằng thực nghiệm, người ta đã phát hiện ra rằng độ biến dạng cần đạt được càng lớn thì lực biến dạng tác dụng lên vật càng lớn. Bằng độ lớn của biến dạng ($\Delta l$) người ta có thể đánh giá độ lớn của lực:

\[\Delta l=\frac(F)(k)\left(1\right),\]

biểu thức (1) có nghĩa là giá trị tuyệt đối của biến dạng đàn hồi tỷ lệ thuận với lực tác dụng. Tuyên bố này là nội dung của định luật Hooke.

Khi xảy ra biến dạng kéo dài (nén) của vật thể, đẳng thức sau được giữ:

trong đó $F$ là lực làm biến dạng; $l_0$ - chiều dài cơ thể ban đầu; $l$ là chiều dài của vật sau khi biến dạng; $k$ - hệ số đàn hồi (hệ số độ cứng, độ cứng), $ \left=\frac(N)(m)$. Hệ số đàn hồi phụ thuộc vào vật liệu của cơ thể, kích thước và hình dạng của nó.

Vì lực đàn hồi ($F_u$) xuất hiện trong một vật thể bị biến dạng, có xu hướng khôi phục lại kích thước và hình dạng trước đó của vật thể đó nên định luật Hooke thường được xây dựng liên quan đến lực đàn hồi:

Định luật Hooke có tác dụng tốt đối với các biến dạng xảy ra ở các thanh làm bằng thép, gang và các chất rắn khác trong lò xo. Định luật Hooke áp dụng cho biến dạng kéo và biến dạng nén.

Định luật Hooke cho biến dạng nhỏ

Lực đàn hồi phụ thuộc vào sự thay đổi khoảng cách giữa các phần của cùng một cơ thể. Cần nhớ rằng định luật Hooke chỉ đúng đối với những biến dạng nhỏ. Với những biến dạng lớn, lực đàn hồi không tỷ lệ thuận với số đo chiều dài; khi hiệu ứng biến dạng càng tăng, vật thể có thể sụp đổ.

Nếu độ biến dạng của vật nhỏ thì lực đàn hồi có thể được xác định bằng gia tốc mà các lực này truyền cho vật. Nếu cơ thể đứng yên thì mô đun của lực đàn hồi được tìm từ điểm bằng 0 của tổng vectơ của các lực tác dụng lên cơ thể.

Định luật Hooke có thể được viết không chỉ liên quan đến lực, mà nó còn thường được xây dựng cho một đại lượng như ứng suất ($\sigma =\frac(F)(S)$ là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích mặt cắt ngang của ​​một vật thể), thì đối với các biến dạng nhỏ:

\[\sigma =E\frac(\Delta l)(l)\ \left(4\right),\]

trong đó $E$ là mô đun Young;$\ \frac(\Delta l)(l)$ là độ giãn dài tương đối của vật thể.

Ví dụ về các vấn đề với giải pháp

Ví dụ 1

Bài tập. Một vật có khối lượng $m$ được treo vào một sợi cáp thép có chiều dài $l$ và đường kính $d$. Độ căng của dây ($\sigma $), cũng như độ giãn dài tuyệt đối của nó ($\Delta l$) là bao nhiêu?

Giải pháp. Hãy vẽ một bức tranh.

Để tìm lực đàn hồi, hãy xét các lực tác dụng lên một vật được treo bằng dây cáp, vì lực đàn hồi sẽ có độ lớn bằng lực căng ($\overline(N)$). Theo định luật II Newton ta có:

Phép chiếu lên trục Y của phương trình (1.1) ta thu được:

Theo định luật thứ ba của Newton, một vật tác dụng lên một sợi cáp có một lực có độ lớn bằng lực $\overline(N)$, sợi cáp tác dụng lên một vật có lực $\overline(F)$ bằng $\overline (\N,)$ nhưng ngược chiều nên lực biến dạng của cáp ($\overline(F)$) bằng:

\[\overline(F)=-\overline(N\ )\left(1.3\right).\]

Dưới tác dụng của một lực biến dạng, một lực đàn hồi xuất hiện trong cáp có độ lớn bằng:

Chúng tôi tìm thấy điện áp trong cáp ($\sigma $) là:

\[\sigma =\frac(F_u)(S)=\frac(mg)(S)\left(1.5\right).\]

Diện tích S là diện tích mặt cắt ngang của cáp:

\[\sigma =\frac(4mg\ )((\pi d)^2)\left(1.7\right).\]

Theo định luật Hooke:

\[\sigma =E\frac(\Delta l)(l)\left(1.8\right),\]

\[\frac(\Delta l)(l)=\frac(\sigma )(E)\to \Delta l=\frac(\sigma l)(E)\to \Delta l=\frac(4mgl\ ) ((\pi d)^2E).\]

Trả lời.$\sigma =\frac(4mg\ )((\pi d)^2);\ \Delta l=\frac(4mgl\ )((\pi d)^2E)$

Ví dụ 2

Bài tập.Độ biến dạng tuyệt đối của lò xo thứ nhất của hai lò xo mắc nối tiếp là bao nhiêu (Hình 2), nếu hệ số độ cứng của lò xo bằng nhau: $k_1\ và\ k_2$, và độ giãn dài của lò xo thứ hai là $\Delta x_2$ ?

Giải pháp. Nếu một hệ lò xo mắc nối tiếp ở trạng thái cân bằng thì lực căng của các lò xo này bằng nhau:

Theo định luật Hooke:

Theo (2.1) và (2.2) ta có:

Hãy biểu thị từ (2.3) độ giãn dài của lò xo thứ nhất:

\[\Delta x_1=\frac(k_2\Delta x_2)(k_1).\]

Trả lời.$\Delta x_1=\frac(k_2\Delta x_2)(k_1)$.

định luật Hooke thường được gọi là mối quan hệ tuyến tính giữa các thành phần biến dạng và thành phần ứng suất.

Chúng ta hãy lấy một hình chữ nhật cơ bản có các đường song song có các mặt song song với các trục tọa độ, chịu ứng suất pháp σ x, phân bố đều trên hai mặt đối diện (Hình 1). Đồng thời σy = σ z = τ x y = τxz = τ yz = 0.

Đến giới hạn tỷ lệ, độ giãn dài tương đối được tính theo công thức

Ở đâu E- mô đun đàn hồi kéo. Đối với thép E = 2*10 5 MPa, do đó, các biến dạng rất nhỏ và được đo bằng phần trăm hoặc 1 * 10 5 (trong các thiết bị đo biến dạng để đo biến dạng).

Mở rộng một phần tử theo hướng trục X kèm theo sự thu hẹp theo phương ngang, được xác định bởi các thành phần biến dạng

Ở đâu μ - một hằng số gọi là tỷ số nén ngang hoặc tỷ số Poisson. Đối với thép μ thường được lấy là 0,25-0,3.

Nếu phần tử được đề cập được tải đồng thời với ứng suất bình thường σx, σy, σ z, phân bố đều dọc theo các mặt của nó, sau đó các biến dạng được thêm vào

Bằng cách xếp chồng các thành phần biến dạng gây ra bởi từng ứng suất trong số ba ứng suất, chúng ta thu được mối quan hệ

Những mối quan hệ này được xác nhận bằng nhiều thí nghiệm. Đã áp dụng phương pháp lớp phủ hoặc sự chồng chất việc tìm ra tổng biến dạng và ứng suất do một số lực gây ra là hợp lý miễn là biến dạng và ứng suất nhỏ và phụ thuộc tuyến tính vào các lực tác dụng. Trong những trường hợp như vậy, chúng ta bỏ qua những thay đổi nhỏ về kích thước của vật thể bị biến dạng và những chuyển động nhỏ của các điểm tác dụng của ngoại lực và căn cứ tính toán của chúng ta dựa trên kích thước ban đầu và hình dạng ban đầu của vật thể.

Cần lưu ý rằng độ nhỏ của chuyển vị không nhất thiết có nghĩa là mối quan hệ giữa lực và biến dạng là tuyến tính. Vì vậy, ví dụ, trong một lực nén Q thanh được nạp thêm lực cắt R, ngay cả với độ lệch nhỏ δ một điểm bổ sung phát sinh M = , điều này làm cho bài toán trở nên phi tuyến. Trong những trường hợp như vậy, độ võng tổng không phải là hàm tuyến tính của các lực và không thể thu được bằng cách xếp chồng đơn giản.

Thực nghiệm đã chứng minh rằng nếu ứng suất cắt tác dụng dọc theo tất cả các mặt của phần tử thì độ biến dạng của góc tương ứng chỉ phụ thuộc vào các thành phần tương ứng của ứng suất cắt.

Không thay đổi G gọi là mô đun đàn hồi cắt hoặc mô đun cắt.

Trường hợp biến dạng tổng quát của một phần tử do tác động của ba thành phần ứng suất pháp và ba thành phần ứng suất tiếp tuyến lên nó có thể thu được bằng cách sử dụng sự chồng chất: ba biến dạng cắt, được xác định bằng quan hệ (5.2b), được đặt chồng lên ba biến dạng tuyến tính được xác định bởi các biểu thức ( 5.2a). Các phương trình (5.2a) và (5.2b) xác định mối quan hệ giữa các thành phần biến dạng và ứng suất và được gọi là định luật Hooke tổng quát. Bây giờ chúng ta hãy chỉ ra rằng mô đun cắt Gđược biểu thị dưới dạng mô đun đàn hồi kéo E và tỉ số Poisson μ . Để làm điều này, hãy xem xét trường hợp đặc biệt khi σ x = σ , σy = σ z = 0.

Hãy cắt bỏ phần tử abcd mặt phẳng song song với trục z và nghiêng một góc 45° so với trục XTại(Hình 3). Như sau từ điều kiện cân bằng của phần tử 0 , căng thẳng bình thường σ v trên tất cả các mặt của phần tử abcd bằng 0 và ứng suất cắt bằng nhau

Trạng thái căng thẳng này được gọi là cắt tinh khiết. Từ phương trình (5.2a) suy ra rằng

nghĩa là phần mở rộng của phần tử ngang là 0 c bằng độ rút gọn của phần tử dọc 0 b: = -ε x.

Góc giữa các mặt bụngbc thay đổi và giá trị biến dạng cắt tương ứng γ có thể được tìm thấy từ tam giác 0 :

Nó theo sau đó

Có bao nhiêu người trong chúng ta từng thắc mắc các vật thể sẽ hành xử kỳ diệu như thế nào khi bị tác động?

Ví dụ, tại sao vải, nếu chúng ta kéo nó theo các hướng khác nhau, có thể giãn ra trong một thời gian dài và sau đó đột nhiên bị rách trong một khoảnh khắc? Và tại sao thí nghiệm tương tự lại khó thực hiện hơn nhiều với bút chì? Điện trở của vật liệu phụ thuộc vào gì? Làm thế nào bạn có thể xác định nó có thể bị biến dạng hoặc bị kéo giãn ở mức độ nào?

Một nhà nghiên cứu người Anh đã tự hỏi mình tất cả những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác cách đây hơn 300 năm và đã tìm ra câu trả lời, giờ đây được thống nhất dưới cái tên chung là “Định luật Hooke”.

Theo nghiên cứu của ông, mỗi vật liệu đều có cái gọi là hệ số đàn hồi. Đây là đặc tính cho phép vật liệu co giãn trong một giới hạn nhất định. Hệ số đàn hồi là một giá trị không đổi. Điều này có nghĩa là mỗi vật liệu chỉ có thể chịu được một mức điện trở nhất định, sau đó nó đạt đến mức độ biến dạng không thể đảo ngược.

Nói chung, Định luật Hooke có thể được biểu diễn bằng công thức:

trong đó F là lực đàn hồi, k là hệ số đàn hồi đã được đề cập và /x/ là sự thay đổi chiều dài của vật liệu. Sự thay đổi trong chỉ số này có ý nghĩa gì? Dưới tác dụng của lực, một vật nào đó đang được nghiên cứu, có thể là sợi dây, cao su hay bất kỳ vật nào khác, thay đổi, giãn ra hoặc nén lại. Sự thay đổi độ dài trong trường hợp này là sự khác biệt giữa chiều dài ban đầu và chiều dài cuối cùng của đối tượng đang được nghiên cứu. Tức là lò xo (cao su, dây, v.v.) đã bị giãn/nén bao nhiêu.

Từ đây, khi biết chiều dài và hệ số đàn hồi không đổi của một vật liệu nhất định, bạn có thể tìm ra lực mà vật liệu bị căng, hoặc lực đàn hồi, như Định luật Hooke thường được gọi.

Cũng có những trường hợp đặc biệt mà luật này ở dạng chuẩn không thể được sử dụng. Chúng ta đang nói về việc đo lực biến dạng trong điều kiện cắt, nghĩa là trong trường hợp biến dạng được tạo ra bởi một lực nhất định tác dụng lên vật liệu theo một góc. Định luật Hooke khi cắt có thể được biểu diễn như sau:

trong đó τ là lực mong muốn, G là hệ số không đổi được gọi là mô đun đàn hồi cắt, y là góc cắt, lượng mà góc nghiêng của vật đã thay đổi.