Поделиться
117798.ppt
Вебинар № 3
Механические свойства твердых тел.
Закон Гука
Сила упругости
Fупр
mg
Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации
Причины деформации
При изменении расстояния между атомами изменяются силы взаимодействия между ними, которые стремятся вернуть тело в исходное состояния. Поэтому силы упругости имеют электромагнитную природу.
Условия возникновения силы упругости - деформация
Под деформацией понимают изменение объема или формы тела под действием внешних сил
Виды деформаций
Упругие – исчезают после прекращения действия внешних сил: | Пластические – не исчезают после прекращения действия внешних сил |
Растяжения и сжатия | |
Сдвига | |
Изгиба | |
Кручения |
Основные типы упругой деформации
Растяжение и сжатие |
Основные типы упругой деформации
Сдвиг |
Основные типы упругой деформации
Основные типы упругой деформации
Кручение – сводится к сдвигу |
Основные типы упругой деформации
Изгиб – сочетание растяжения и сжатия |
Основные типы упругой деформации
Вопросы к аудитории:
1. Как изменяются расстояния
между частицами вещества
при растяжении и сжатии?
2. Как изменяются силы
взаимодействия между частицами
вещества?
Вид деформации | Признаки |
Растяжения | увеличивается расстояние между молекулярными слоями. |
Сжатия | уменьшается расстояние между молекулярными слоями. |
Кручения | поворот одних молекулярных слоев относительно других. |
Изгиба | одни молекулярные слои растягиваются, а другие сжимаются или растягиваются, но меньше первых. |
Сдвига | одни слои молекул сдвигаются относительно других. |
Линейная деформация (деформация растяжения) – деформация, при которой происходит изменение только одного линейного размера тела.
∆ℓ = │ℓ - ℓ0│
Сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению (растяжению) тела
F ~ │∆ ℓ│
Относительное удлинение (сжатие) – это изменение длины тела, отнесенное к единице длины. Оно равно отношению абсолютного удлинения тела (сжатия) к его первоначальной длине:
Механическое напряжение
Механическое напряжение – это сила упругости, действующая на единицу площади. Оно равно отношению модуля силы упругости к площади поперечного сечения тела:
Решить задачу:
Под действием какой силы, направленной вдоль оси стержня, диаметр которого равен 1 см, в нем возникает напряжение 5 *108 Па?
При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела
где Е – модуль Юнга или модуль упругости, который измеряется в Па ( Е = σ / ε измеряется в тех же единицах, что напряжение)
Модуль упругости - Е
Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела.
Модуль Юнга показывает напряжение, которое необходимо приложить к телу, чтобы удлинить его в 2 раза.
Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E ≈ 2·1011 Н/м2, а для резины E ≈ 2·106 Н/м2.
Закон Гука, записанный в форме:
Решить задачу:
Под действием силы в 200 Н проволока
длиной 10 м и сечением 2,5 мм2
удлинилась на 2 мм.
Определить напряжение, испытываемое
проволокой, и модуль Юнга.
Диаграмма растяжения
Механическое напряжение | Обозначение | Пояснения |
предел пропорциональ- | σп | Максимальное напряжение, при котором еще выполняется закон Гука |
Предел упругости | σуп | Максимальное напряжение, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации |
Предел текучести | σт | напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки |
Предел прочности | σпр | Наибольшее напряжение, которое выдерживает образец без разрушения |
Виды деформаций
упругие
неупругие - пластические
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
