Механические свойства твердых тел. Закон Гука

1.

Вебинар № 3
Механические свойства твердых тел.
Закон Гука

2.

Сила упругости

3.

Fупр
Сила упругости – сила, возникающая при
деформации тела и направленная
противоположно направлению смещения частиц
при деформации
mg

4. 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.

5. Условия возникновения силы упругости - деформация

Условия возникновения силы упругости деформация
Под деформацией
понимают
изменение объема
или формы тела
под действием
внешних сил

6.

Причины
деформации
Виды
деформации
Закон Гука
Диаграмма
механического
растяжения

7. Виды деформаций

Упругие –
исчезают после
прекращения
действия внешних
сил:
Растяжения и сжатия
Сдвига
Изгиба
Кручения
Пластические –
не исчезают после
прекращения
действия внешних
сил

8. Основные типы упругой деформации

Растяжение
и сжатие

9. Основные типы упругой деформации

Сдвиг

10. Основные типы упругой деформации

11. Основные типы упругой деформации

Кручение –
сводится к
сдвигу

12. Основные типы упругой деформации

Изгиб –
сочетание
растяжения и
сжатия

13. Основные типы упругой деформации

14.

Вопросы к аудитории:
1. Как изменяются расстояния
между частицами вещества
при растяжении и сжатии?
2. Как изменяются силы
взаимодействия между частицами
вещества?

15.

Вид деформации
Растяжения
Сжатия
Кручения
Изгиба
Сдвига
Признаки
увеличивается
расстояние
между
молекулярными слоями.
уменьшается
расстояние
между
молекулярными слоями.
поворот
одних
молекулярных
слоев
относительно других.
одни молекулярные слои растягиваются, а
другие сжимаются или растягиваются, но
меньше первых.
одни слои молекул сдвигаются относительно
других.

16.

Линейная
деформация
(деформация
растяжения) – деформация, при которой
происходит
изменение
только
одного
линейного размера тела.
∆
ℓ = │ℓ - ℓ │
0

17.

Сила упругости прямо
пропорциональна
абсолютному удлинению
(растяжению) тела
F ~ │∆ ℓ│

18.

Относительное
удлинение
(сжатие)
–
это
изменение
длины тела, отнесенное к
единице длины. Оно равно отношению
абсолютного удлинения тела (сжатия) к его
первоначальной длине:
l
l0
1

19. Механическое напряжение

Fупр
F
Механическое напряжение
– это сила упругости,
действующая на единицу
площади. Оно равно
отношению модуля силы
упругости к площади
поперечного сечения тела:
Fупр
S
Н
2 Па
м

20.

Решить задачу:
Под действием какой силы, направленной
вдоль оси стержня, диаметр которого равен 1
см, в нем возникает напряжение 5 *108 Па?

21. При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела

E
где Е – модуль Юнга или модуль упругости, который
измеряется в
Па ( Е = σ / ε измеряется в тех же
единицах, что
напряжение)

22. 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.

23.

Закон Гука, записанный в форме:

24.

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.

25.

Диаграмма растяжения

26.

Механическое
напряжение
предел
пропорциональности
Предел упругости
Обозначение
Пояснения
σп
Предел текучести
σт
Предел прочности
σпр
Максимальное напряжение, при
котором еще выполняется закон
Гука
Максимальное напряжение, при
котором еще не возникают
заметные остаточные
деформации
напряжение, при
котором деформации продолжают
расти без увеличения нагрузки
Наибольшее напряжение, которое
выдерживает образец без
разрушения
σуп

27. Виды деформаций

упругие
неупругие пластические

28. Деформации в жизни

29. Деформации в жизни

30. Для заліку з даної теми необхідно: 1. зробити короткий опорний конспект по матеріалам презентації; 2. виконати тест_2 в режимі онлайн (відкрит

Для заліку з даної теми необхідно:
1. зробити короткий опорний конспект по матеріалам
презентації;
2. виконати тест_2 в режимі онлайн (відкрити файл «Тест_2
(кристаллы и мех.свойства тв.тел)» та розпочати виконання)