I de flesta material finns ett proportionellt förhållande mellan normalspänning och töjning så länge som elasticitetsgränsen (sträckgränsen) inte överskrids. Denna relation avslöjades experimentellt av Hooke år 1678 och kallades därför “Hookes lag”. Här är normalspänningen direkt proportionell emot töjningen och lagen förutsätter perfekt elastiskt beteende.
Elasticitetsgränsen är den högsta normalspänning som ett material kan utsättas för och sedan återta sin ursprungliga form när normalspänningen upphör. Över denna gräns deformeras materialet plastiskt och materialet återfår då inte sin ursprungliga form även när normalspänningen tas bort.
Spänningsgränsen till vilket ett material upprätthåller denna proportionella relation emellan normalspänning och töjning kallas proportionalitetsgräns. Olika material har olika proportionalitets- och elastisk gräns. Proportionalitetsgränsen är lika med den elastiska gränsen för många metaller. Dock ej för till exempel gummi där spänning-töjnings relationen är högst olinjär, det vill säga inte proportionell men fortfarande elastisk då den efter testet återfår sin ursprungliga form om den testats under elasticitetsgränsen.
De flesta av dagens teoretiska beräkningar av materialstyrka bygger på Hooke’s lag och den tillämpas på konstruktion av maskiner och olika strukturer.
Robert Hooke (1635 – 1703)
Engelsk forskare som studerade vid Oxfords universitet och tillbringade sin karriär vid Royal Society och Gresham College. Hans forskning och experiment varierade från astronomi till biologi och fysik. 1678 publicerade Hooke en publikation där han delgav sin teori om elasticitet och som blev känd som “Hookes lag”. Mer om Robert Hooke, kan Du läsa här.