Loi de Hooke, loi d'élasticité découverte par le scientifique anglais Robert Hooke en 1660, qui stipule que, pour des déformations relativement petites d'un objet, le déplacement ou la taille de la déformation est directement proportionnel à la force ou à la charge de déformation. Dans ces conditions, l'objet retrouve sa forme et sa taille d'origine lors du retrait de la charge. Le comportement élastique des solides selon la loi de Hooke peut s'expliquer par le fait que les petits déplacements de leurs molécules, atomes ou ions constituants à partir de positions normales sont également proportionnels à la force qui provoque le déplacement.
La force de déformation peut être appliquée à un solide par étirement, compression, compression, flexion ou torsion. Ainsi, un fil métallique présente un comportement élastique selon la loi de Hooke parce que la petite augmentation de sa longueur lorsqu'il est étiré par une force appliquée double chaque fois que la force est doublée. Mathématiquement, la loi de Hooke stipule que la force appliquée F est égale à une constante k fois le déplacement ou le changement de longueur x, ou F = kx. La valeur de k dépend non seulement du type de matériau élastique considéré mais également de ses dimensions et de sa forme.
À des valeurs relativement importantes de force appliquée, la déformation du matériau élastique est souvent plus importante que prévu sur la base de la loi de Hooke, même si le matériau reste élastique et reprend sa forme et sa taille d'origine après la suppression de la force. La loi de Hooke décrit les propriétés élastiques des matériaux uniquement dans la plage où la force et le déplacement sont proportionnels. (Voir déformation et écoulement.) Parfois, la loi de Hooke est formulée comme F = −kx. Dans cette expression, F ne signifie plus la force appliquée mais signifie plutôt la force de restauration égale et dirigée de manière opposée qui fait revenir les matériaux élastiques à leurs dimensions d'origine.
La loi de Hooke peut également être exprimée en termes de stress et de contrainte. Le stress est la force exercée sur les zones unitaires d'un matériau qui se développe à la suite de la force appliquée de l'extérieur. La déformation est la déformation relative produite par la contrainte. Pour des contraintes relativement faibles, la contrainte est proportionnelle à la déformation. Pour des expressions particulières de la loi de Hooke sous cette forme, voir module en vrac; module de cisaillement; Module d'Young.
