Механические свойства твердых тел

Различные материалы проявляют неоди­наковые механические свойства. Одни счи­таются более пластичными (медь, свинец, воск, пластмассы), другим больше свой­ственна упругость (сталь, резина). Тем не менее, это деление условное, поскольку ме­ханические свойства тела существенно за­висят от внешних факторов — температуры, давления, направления действия силы, на­личия трещин и т. п. Так, при низких тем­пературах свинец становится упругим телом и утрачивает свою пластичность, и наоборот, раскаленная сталь становится плас­тичной и легко поддается ковке.

Кроме упругости и пластичности очень важными характеристиками твердых тел яв­ляются хрупкость и твердость. Например, стекло и хрусталь даже при незначительных деформациях разрушаются. Они чувствите­льны также к ударам и потому считаются хрупкими.

Хрупкость зависит от темпера­туры тела. У каждого материа­ла существует критическая температура его перехода из состояния пластической дефор­мации в хрупкое.

При незначительных нагрузках в отно­сительно малых пределах хрупкие тела могут проявлять упругость. Но еще до начала пластической деформации они разрушаются. Например, под действием ветра оконное стекло немного прогибается, но не разру­шается. Вместе с тем от удара даже ма­ленького камешка оно легко разбивается.

Твердость тела связана с его прочностью и пластичностью. Ее определяют методом вдавливания стального шарика или алмазной призмы в исследуемый образец. По глубине или площади следа, образовавшегося под действием некоторой силы, определяют твер­дость материала. Она тем больше, чем мень­ше глубина или площадь отпечатка.

Иногда твердость материала из­меряют по глубине царапины эталонным резцом. Материал с сайта http://worldof.school

Механические свойства твердых тел за­висят от многих факторов. Но самое сущест­венное влияние на них оказывают моле­кулярная структура тела, его температура и наличие примесей. Так, самое распростра­ненное на Земле соединение кремния SiO₂ в зависимости от природных модификаций и примесей может быть обычным стеклом, горным хрусталем, кварцем, аметистом, то­пазом и т. д., каждое из которых имеет особые механические свойства.

Знание механических свойств твердых тел широко используют в инженерии и строи­тельстве, приборостроении и металлургии, поскольку от их проявления зависит ка­чество продукции, долговечность работы ма­шин и механизмов, предупреждение техно­генных катастроф.

Содержание углеводорода и металлов-присадок в стали оп­ределяет ее твердость и упру­гость.

На этой странице материал по темам:

• Механические свойства сред физика

• Механика сплошной среды шпоры

• Шпаргалка механические свойства материалов

• Презентация физика свойства твёрдых тел хрупкость

Вопросы по этому материалу:

• Какими способами измеряют твердость тел?

• Каким образом можно влиять на механические свойства тел?

• Чем отличаются пластичность и хрупкость?