قانون هوك هو قانون فيزيائي ينص على أن الإجهاد، وهو كمية التغير الذي يحدث في الجسم، مرتبط خطيًا بالقوة، وهي كمية القوى المؤثرة على الجسم. ويُعرف هذا القانون أيضًا باسم قانون المرونة.
يمكن التعبير عن قانون هوك بالمعادلة التالية:
F = k * Δl
حيث:
- F هي القوة المؤثرة على الجسم
- Δl هي التغير الذي يحدث في الجسم
- k هي ثابت المرونة، وهو خاصية فيزيائية للمادة
يُشير الجزء الأول من المعادلة، F = k * Δl، إلى أن القوة المؤثرة على الجسم تتناسب طرديًا مع التغير الذي يحدث في الجسم. وهذا يعني أن زيادة القوة المؤثرة على الجسم يؤدي إلى زيادة التغير الذي يحدث في الجسم.
يُشير الجزء الثاني من المعادلة، k * Δl، إلى أن هناك ثابتًا يربط بين القوة والتغير. وهذا الثابت هو ثابت المرونة، وهو خاصية فيزيائية للمادة. ويعتمد ثابت المرونة على نوع المادة وخصائصها الفيزيائية.
ينطبق قانون هوك على المواد التي لها مرونة خطية، وهي المواد التي تتغير بشكل خطي تحت تأثير القوة. ومن الأمثلة على المواد التي لها مرونة خطية:
- النوابض
- السلاسل
- الخيوط
- المطاط
يُستخدم قانون هوك في العديد من التطبيقات العملية، مثل:
- تصميم وبناء الآلات
- تصميم وبناء الهياكل
- صناعة المواد
على سبيل المثال، يمكن استخدام قانون هوك لحساب قوة الشد التي يمكن أن يتحملها النابض. ويمكن أيضًا استخدام قانون هوك لحساب التغير الذي يحدث في طول السلم عندما يقف شخص عليه.
يُعد قانون هوك أحد أهم القوانين في الميكانيكا والفيزياء. وهو قانون أساسي يُستخدم في العديد من التطبيقات العملية.