Виды деформаций твердых тел

Известно, что при деформации твердые тела прояв­ляют упругие свойства. Так, было установ­лено, что растяжение или сжатие тела вы­зывает силу упругости, значение которой пропорционально величине деформации (за­кон Гука):

F_упр = -kx,

где x — величина деформации тела, k — ко­эффициент пропорциональности, характе­ризующий жесткость материала.

Жесткость металла k опреде­ляется значением силы F, ко­торую нужно приложить к телу, чтобы деформировать его на единицу длины (1 мм, 1 см или 1 м). В СИ она изменяется в Н/м.

Рис. 3.14. Продольная деформация рас­тяжения и сжатия

Различают разные виды деформации. Ес­ли сила, приложенная к телу, вызывает его растяжение или сжатие в одном из на­правлений (длины, ширины или высоты), то такая деформация называется продоль­ным растяжением или сжатием. Например, растяжение или сжатие стержня длиной l под действием силы F, приложенной к его концам (рис. 3.14), приведет к дефор­мации растяжения или сжатия. Сила уп­ругости, которая будет возникать при этом, имеет противоположное направление и по закону Гука будет пропорциональна сме­щению Δl.

Рис. 3.15. Деформация изгиба

Приложение силы перпендикулярно оси стержня (рис. 3.15) вызовет его прогибание, вследствие чего возникнет сила упругости, которая будет уравновешивать действующую силу. Этот вид деформации называется де­формацией изгиба. В данном случае сила упругости так же пропорциональна смеще­нию Δh: F_ynp ~ Δh.

Рис. 3.16. Деформация кручения (а) и сдвига (б)

Существуют и другие виды деформации, например деформация кручения, когда под действием приложенных сил различные слои тела смещаются относительно оси, или дефор­мация сдвига, когда различные слои тела под действием силы сдвигаются друг относи­тельно друга (рис. 3.16). Материал с сайта http://worldof.school

Любая из этих деформаций вызывает внутри тела силы, противодействующие ей. Если после прекращения действия внешних сил тело возобновляет свою первоначаль­ную форму и объем, то деформация на­зывается упругой.

Тем не менее, не всегда можно этого достичь. То есть после прекращения действия сил тело может сохранить (частично или полностью) деформированное состоя­ние. Это свойство твердых тел называют пластичностью.

Остаточная деформация, имею­щая место после снятия ме­ханических нагрузок, называет­ся пластической деформацией.

Учитывание упругих и пласти­ческих деформаций является основой конструирования де­талей машин, строительства, обработки материалов и т. д.

На этой странице материал по темам:

• Скачать реферат деформация , виды и дефрмация твёрдых тел

• Виды деформации конспект

• Виды деформаций в физике твердого тела

• Деформация в жизни человека по физике

• Островные и полуостровные страны

Вопросы по этому материалу:

• Какие существуют виды деформации?

• Чем виды деформации отличаются друг от друга?

• Что такое упругая деформация?

• Какой закон описывает про­дольную упругую деформацию растяжения (сжатия)?

• Чем отличаются пластичность и хрупкость?