Физика_10_класс_Механические свойства твердых тел.

Механические свойства твердых тел.

1.Рассмотреть количественные характеристики механических свойств тел.
2.Ознакомиться с различными видами деформациями твердого тела и их характеристиками.
3.Сформулировать закон Гука.
4.Объяснить физический смысл модуля упругости.

Цели урока

Не имеют кристаллической решетки
Не имеют температуры плавления
Изотропны
Обладают текучестью
Имеют только ближний порядок
Способны переходить в кристаллическое и жидкое состояние

Кристаллическое строение, кристаллическая решетка
Имеют температуру плавления, t плавления =const
Медь,t плавления =10830С
Цинк,t плавления =4200С
Алюминий,t плавления =6000С
Анизотропны

Деформация твердых тел

Деформация – изменение формы или объема тела под действием внешних сил:
упругая пластическая

Виды деформации

Сжатия
Растяжения
Кручения
Сдвига
Изгиба

Деформация сжатия

Испытывают: колонны, стены…

Деформация растяжения

Испытывают: тросы, цепи…

Деформация кручения

Испытывают: гайки, валы, оси…

Деформация сдвига

Испытывают: болты, заклепки…

Деформация изгиба

Испытывают: мосты, балки…

Физическая величина, равная модулю разности конечной и начальной длины деформированного тела, называется абсолютной деформацией:
L = L – L0 
Физическая величина, равная отношению абсолютной деформации тела к его начальной длине, называют относительной деформацией:
 = L/ L0
 = (L/ L0)*100 %

Свойство деформированных тел принимать свою первоначальную форму и свой объем после прекращения действия внешних сил называется упругостью. Деформация тела, которая исчезает после снятия внешних нагрузок на это тело, называется упругой деформацией (сталь, резина).

Свойство тел сохранять деформацию после снятия внешних нагрузок называется пластичностью. Остаточная деформация тела, которая сохраняется после снятия внешних нагрузок на тело, называется пластической деформацией (медь, воск).

Хрупкими (например, стекло, кирпич, керамика) называются такие материалы, которые при относительно небольших нагрузках упруго деформируются, а при увеличении внешней нагрузки разрушаются прежде, чем у них появится остаточная деформация.

Обычно более твердым считается тот материал, который оставляет царапины на поверхности другого материала. Очень твердым материалом является алмаз. Из него изготавливают стеклорезы.

Механические свойства

Механическим напряжением называют отношение модуля силы упругости F к площади поперечного сечения S тела, характеризует состояние деформированного тела
= F/S
[] = 1Н/м2 =Па

Закон Гука

При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению.
 = Е * 

Коэффициент пропорциональности Е, входящем в закон Гука, называется модулем упругости или модулем Юнга.
Е=1[Па]

Механические свойства(применение)

Расчет механического напряжения в разных телах при деформациях, при строительстве зданий (рельсов, балок и т. д.).
Возможность менять формы тел.
Обнаружение дефектов веществ.

Тепловые свойства( применение)

Учитывание размеров предметов при их нагревании и охлаждении:
при натяжении ЛЭП;
трубы водяного отопления…