СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА – СИЛИ В МЕХАНІЦІ



Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

МЕХАНІКА

2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ

2.2. СИЛИ В МЕХАНІЦІ

2.2.2. СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА

Сили пружності – це сили, які виникають при деформації тіла і перешкоджають цій деформації.

Сили пружності спрямовані перпендикулярно до поверхні деформованого тіла (СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ) – наприклад, нормальна реакція опори (сила пружності підставки), або вздовж нитки (СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ) (рис. 28, а, б).

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 28

Деформацією твердого

тіла називають зміну форми та об’єму тіла під зовнішнім впливом.

Розрізняють пружну і пластичну деформації.

Пружна деформація повністю зникає після припинення дії зовнішніх сил.

Пластична деформація не зникає після припинення дії зовнішніх сил.

У випадку пружної деформації модуль сили пружності визначається за законом Гука: сила пружності при пружній деформації прямо пропорційна абсолютному подовженню тіла і протилежно до нього напрямлена (рис. 29):

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 29

Абсолютне подовження тіла (х) визначається різницею кінцевої і початкової довжин

тіла:

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Тут k – коефіцієнт пружності, або жорсткості, залежить від геометричних розмірів тіла (S, l0) та виду речовини (Е) (S – площа поперечного перерізу, l0 – початкова довжина тіла, Е – модуль пружності, або модуль Юнга):

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Одиниця жорсткості – ньютон на метр:

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Модуль Юнга (модуль пружності) чисельно дорівнює механічній напрузі, яка виникає в тілі при подовженні тіла на величину початкової його довжини (l = 2l0).

Модуль Юнга характеризує опірність матеріалу пружної деформації розтягу або стиску.

Види пружної деформації

1. Деформація розтягу або стиску.

Закон Гука в цьому випадку має вигляд: механічна напруга (σ) при пружній деформації прямо пропорційна відносному подовженню тіла (ε) (рис. 30):

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 30

Максимальна напруга, за якої ще виконується закон Гука, називається межею пропорційності (σn ).

Відносне подовження тіла (ε) – це величина, яка дорівнює відношенню абсолютного подовження (Δl) тіла до його початкової довжини (l0):

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Механічна напруга (σ) – це відношення модуля сили пружності (Fпр) до площі поперечного перерізу (S) тіла (рис. 31):

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 31

2. Деформація вигину та кручення (рис. 32, а).

3. Деформація зсуву (рис. 32, б).

СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА   СИЛИ В МЕХАНІЦІ

Рис. 32

Сили пружності й тертя є проявом електромагнітних сил.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Тектонічна будова і рельєф північної америки.
Ви зараз читаєте: СИЛИ ПРУЖНОСТІ. ЗАКОН ГУКА. МЕХАНІЧНА НАПРУГА – СИЛИ В МЕХАНІЦІ