В презентации вы познакомитесь с основными свойствами твердых тел: упругость и пластичность,исследуете зависимость механического напряжения от других физических величин и выясните физическую сущность модуля Юнга,познакомитесь с методикой проведения испытания материалов на прочность, используемые при строительстве мостов.В презентации рассмотрены примеры решения задач.Презентация по физике" Упругие и пластические деформации"
презентация к уроку по физике
Тема: Упругие и пластические
деформации. Закон Гука.
Автор: учитель физики Геращенко О.А.
Тема: Механические свойства
твердых тел. Закон Гука.
задачи исследования
1)познакомимся с основными свойствами
твердых тел: упругость и пластичность
2) исследуем зависимость механического
напряжения от других физических
величин
3) выявим физическую сущность модуля
Юнга.
4) познакомимся с методикой проведения
испытания материалов на прочность,
используемые при строительстве мостов.
А что же нам известно о мостах?
Какие же материалы используют
при строительстве мостов?
Из всех строений
Я люблю мосты
Из дерева,
металла
и бетона.
Я вижу сплав труда и красоты
В изяществе пролетов многотонных.
Что происходит с бетоном под
воздействием нагрузки?
Почему же в сочетании с бетоном используют
стальную арматуру?
Определение:
Свойство деформированных тел.
принимать свою
первоначальною форму и объем
после прекращения действия
внешних сил называется
упругостью
Определение:
Деформация тела, которая
исчезает, после снятия внешних
нагрузок на тело называется
упругой деформацией
Определение:
Свойство тел сохранять
деформацию после снятия
внешних нагрузок называется
пластичностью
Определение:
Остаточная деформация,
которая сохраняется после
снятия внешних нагрузок на
тело, называется
пластической деформацией.
Твердое тело может при одних
условиях быть упругим, а при других
пластичным.
И если не учесть одно из свойств
твердого тела, которое используется
при строительстве и эксплуатации
моста, это может привести к печальным
последствиям…
что может послужить причиной обрушения моста? (Мост не выдержал нагрузки. Неправильно подобраны размеры элементов конструкции. Неправильно подобраны материалы.)
Что может послужить причиной
обрушения моста?
•Мост не выдержал нагрузки.
•Неправильно подобраны размеры
элементов конструкции.
•Неправильно подобраны материалы.
Под воздействием внешней силы в твердом
теле возникает деформация, которая создает
механическое напряжение твердого тела.
Как же зависит механическое напряжение от
относительной деформации?
Закон Гука
σ =k
ε
k – модуль упругости
механическое напряжение
в упруго
деформированном теле
прямо пропорционально
относительной
деформации этого тела
Закон Гука (при односторонней
деформации растяжения или
сжатия
σ= k ∙ ε
↓
=Еσ
l.
l
∙
Е –модуль упругости, для этого
вида деформации.
Определение:
модуль Юнга числено равен
механическому напряжению,
возникающему в теле при
увеличении(уменьшении) длины в
два раза и характеризуют
сопротивляемость материала
упругой деформации растяжения
(или сжатия)
Модуль Юнга для
Модуль Юнга для
некоторых металлов
некоторых металлов
Вещест
Вещест
вово
PbPb
AlAl
CuCu
FeFe
NiNi
WW
Е, ПаЕ, Па
0,160,16∙∙ 10 101111
0,70,7∙∙ 10 101111
1,11,1∙∙ 10 101111
1,91,9∙∙ 10 101111
2,12,1∙∙ 10 101111
3,63,6∙∙ 10 101111
Диаграмма растяжения материала
Механическое
напряжение
Обозначени
е
Предел
Предел
упругости
пропорциональности σп
σуп
σт
прочности σпр
Предел
Предел
текучести
Пояснение
Наибольшее напряжение, до
которого справедлив закон
Гука
Наибольшее напряжение, при
котором еще не возникают
заметные остаточные
деформации
Наибольшее напряжение, при
котором происходит рост
остаточных деформаций, при
практически постоянной силе
Условное напряжение,
соответствующее наибольшей
силе, выдерживаемой
образцом до разрушения
Диаграмма растяжения материала
Механическое
напряжение
Обозначени
е
Предел
Предел
упругости
Предел
текучести
пропорциональности σп
σуп
σт
σпр
Предел
прочности
Пояснение
Наибольшее напряжение, до
которого справедлив закон Гука
Наибольшее напряжение, при
котором еще не возникают
заметные остаточные
деформации
Наибольшее напряжение, при
котором происходит рост
остаточных деформаций, при
практически постоянной силе
Условное напряжение,
соответствующее наибольшей
силе, выдерживаемой образцом
до разрушения
Диаграмма растяжения материала
Механическое
напряжение
Обозначени
е
Предел
Предел
упругости
Предел
текучести
пропорциональности σп
σуп
σт
σпр
Предел
прочности
Пояснение
Наибольшее напряжение, до
которого справедлив закон Гука
Наибольшее напряжение, при
котором еще не возникают
заметные остаточные
деформации
Наибольшее напряжение, при
котором происходит рост
остаточных деформаций, при
практически постоянной силе
Условное напряжение,
соответствующее наибольшей
силе, выдерживаемой образцом
до разрушения
Диаграмма растяжения материала
Механическое
напряжение
Обозначени
е
Предел
Предел
упругости
Предел
текучести
пропорциональности σп
σуп
σт
σпр
Предел
прочности
Пояснение
Наибольшее напряжение, до
которого справедлив закон Гука
Наибольшее напряжение, при
котором еще не возникают
заметные остаточные
деформации
Наибольшее напряжение, при
котором происходит рост
остаточных деформаций, при
практически постоянной силе
Условное напряжение,
соответствующее наибольшей
силе, выдерживаемой образцом
до разрушения
Диаграмма растяжения материала
Дано: СИ: Решение:
r = 4 мм
F=24500 кН
l0=80 мм
l=100 мм
Е=?
Дано: СИ: Решение:
1
2
4∙10 3 м
24,5∙10 5м
0,08 м
0,1 м
r = 4 мм
F=24500 кН
l0=80 мм
l=100 мм
Е=?
3
4
5
6
Решение:
3
1
σ═Е·ε
2
Е=
σ
ε
F
S=σ
5
∆l
l0
ε=
4
S=πr2
6
∆l=ll0
Решение:
6) ∆l= 0,1 0,08 =
5) ε=
0,02
0,08
=
0,02 м
0,25
4) S=3,14 ∙4∙103 =
3) = σ 24,5∙10 5
50 ∙10 6
2) Е= 0,02
0,25
=
50∙106 м2
= 49∙10 5 Па
1,96 ∙1011 Па = 1,96 ∙105 МПа
Радость видеть и
Радость видеть и
понимать, есть самый
понимать, есть самый
прекрасный дар
прекрасный дар
природы
природы
А. Эйнштейн::
А. Эйнштейн