Деформація
Сили пружності виникають при деформаціях тел. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. До деформацій відносяться розтяг, стиск, крутіння, зрушення і вигин. Деформації бувають пружними і пластичними.
Пружна деформація повністю зникає після зняття зовнішнього впливу, яке викликало деформацію. У результаті деформований спочатку тіло відновлює свої первинні розміри і форму.
Пластична деформація зберігається (можливо, частково) після зняття зовнішнього навантаження, і тіло вже не повертається до колишніх розмірів і формі.
Частинки тіла (молекули або атоми) взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, що мають електромагнітне походження (це сили, що діють між ядрами і електронами сусідніх атомів). Сили взаємодії залежать від відстаней між частинками. Якщо деформації немає, то сили тяжіння компенсуються силами відштовхування. При деформації змінюються відстані між частинками, і баланс сил взаємодії порушується.
Наприклад, при розтягуванні стержня відстані між його частками збільшуються, і починають переважати сили притягання. Навпаки, при стисненні стрижня відстані між частинками зменшуються, і починають переважати сили відштовхування. У будь-якому випадку виникає сила, яка спрямована в бік, протилежний деформації, і прагне відновити первинну конфігурацію тіла.
Сила пружності – це сила, що виникає при пружної деформації тіла і спрямована в бік, протилежну зсуву частинок тіла в процесі деформації. Сила пружності:
1. діє між сусідніми шарами деформованого тіла і прикладена до кожного шару;
2. діє з боку деформованого тіла на стикається з ним тіло, що викликає деформацію, і прикладена в місці контакту даних тел перпендикулярно їх поверхнях (типовий приклад – сила реакції опори).
Сили, що виникають при пластичних деформаціях, не відносяться до сил пружності. Ці сили залежать не від величини деформації, а від швидкості її виникнення. Вивчення таких сил виходить далеко за рамки шкільної програми.
У шкільній фізиці розглядаються розтягування ниток і тросів, а також розтягування і стиснення пружин і стрижнів. У всіх цих випадках сили пружності спрямовані уздовж осей даних тел.
Related posts:
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Сила пружності і деформація Уявімо собі пружину, яку ніхто не чіпає, і ніщо на ній не підвішене. Якщо знехтувати її вагою, то можна сказати, що вона не діє ні на які тіла ніякої силою. Однак якщо пружину розтягнути або стиснути, то ми відчуємо силу, спрямовану проти наших зусиль. Ця сила “намагатиметься” повернути пружину в початковий стан. Що це за […]...
- Закон Гука – формула і визначення Закон Гука був відкритий в 18-му столітті англійцем Робертом Гуком. Це відкриття про розтягування пружини є одним із законів теорії пружності і виконує важливу роль в науці і техніці. Визначення і формула закону Гука Формулювання цього закону виглядає наступним чином: сила пружності, яка з’являється в момент деформації тіла, пропорційна подовженню тіла і спрямована протилежно руху […]...
- Взаємодія частинок речовини Третє положення МКТ говорить про взаємодію частинок речовини: атоми або молекули взаємодіють один з одним силами тяжіння і відштовхування, які залежать від відстаней між частинками: при збільшенні відстаней починають переважати сили притягання, при зменшенні – сили відштовхування. Про справедливість третій положення МКТ свідчать сили пружності, що виникають при деформаціях тел. При розтягуванні тіла збільшуються відстані […]...
- Способи деформування тіл Механічний вплив на тіло змінює взаємне розташування його частинок. Деформація – зміна взаємного розташування частинок тіла, що призводить до зміни його форми і розмірів. При дії на тіло зовнішньої деформуючий сили відстань між частинками змінюється. Це призводить до виникнення внутрішніх сил, що прагнуть повернути атоми (іони) в початкове положення. Мірою цих сил є механічне напруження. […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Доповідь про силу пружності і закон Гука Саме ця сила лежить в основі роботи механічних годинників, її впливу піддаються буксирні троси та канати підйомних кранів, амортизатори автомобілів і залізничних складів. Її відчуває м’яч і тенісну кульку, ракетка та інший спортивний інвентар. Як виникає ця сила, і яким закономірностям підпорядковується? Як народжується сила пружності Метеорит під дією земного тяжіння падає на землю і… […]...
- Взаємодія частинок речовини – доповідь Сили притягання між частинками З динаміки ми знаємо, що всі тіла притягуються одне до одного. Між усіма частинками в речовині є сили тяжіння. Дані сили досить великі – більше них тільки ядерні сили. Як і для гравітаційної взаємодії, сили між атомами і молекулами залежать від дальності їх розташування. Чим далі вони знаходяться один від одного, […]...
- Закон Гука Як пов’язана сила пружності з деформацією? Розтягуючи пружину, можна помітити, що чим деформація пружини, тим більше сила пружності. Це – спостереження. Воно показує, що за величиною деформації можна судити про силу пружності, тобто деформація може бути мірою сили. Щоб знайти співвідношення між деформацією пружини і силою пружності, треба поставити досвід. Поставимо досвід Виміряємо подовження пружини, […]...
- Сила пружності і закон Гука Чим більшій деформації піддається тіло, тим більша в ньому (тілі) виникає сила пружності. Це означає, що деформація і сила пружності взаємопов’язані, і по зміні однієї величини можна судити про зміну іншої. Так, знаючи деформацію тіла, можна обчислити виникаючу в ньому силу пружності. Або, знаючи силу пружності, визначити ступінь деформації тіла. Якщо до пружини підвішувати різну […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Природа міжмолекулярної взаємодії Розглянемо, чому між молекулами і атомами діють сили тяжіння і відштовхування, т. є. сили міжмолекулярної взаємодії. Як відомо, атом складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. У звичайному стані атом електрично нейтральний. Ядра і електрони сусідніх атомів взаємодіють між собою. При цьому електрони одного з атомів будуть притягувати ядра іншого, а електрони цих […]...
- Сила – коротко Котиться по футбольному полю м’яч врешті-решт стає. Причиною зупинки стане або тертя об траву, або удар об ногу футболіста або стійку воріт, яку дію з боку якого-небудь іншого тіла. Дія одного тіла на інше характеризує фізична величина – сила. Сила – величина векторна. Результат дії сили залежить від її напрямки та модуля. Так, в залежності […]...
- Властивість врівноважених сил У попередньому параграфі ми розглянули кошик, підвішену до пружини. На цьому прикладі ми з’ясували, що якщо на тіло діють дві рівні і протилежно направлені сили, то тіло може спочивати (рис. “А”, “е”), але може і рухатися (рис. “Г”). Розглянемо другий випадок більш докладно, провівши уявний експеримент з ліфтом. Погляньте на малюнок нижче. Спочатку кабіна ліфта […]...
- Робота сили пружності і потенційна енергія Так як вже було сказано, що потенційна енергія визначає взаємне положення частин тіл в просторі, то можна зробити висновок: якщо під час розтягування пружини відбувається зміна взаємного положення її частин, то відбувається зміна потенційної енергії. Тому має місце говорити про потенційної енергії пружно деформованого тіла. Ця величина залежить від роду речовини, з якого виготовлена пружина, […]...
- Механічне напруження Як ви вже знаєте, в різних деталях машин і механізмів, частинах споруд під дією сили виникають деформації. За певних деформаціях може відбутися руйнування конструкцій. Тому виникає необхідність вивчення механічних властивостей різних матеріалів і твердих тіл. При цьому необхідно насамперед відповісти на питання: як змінюється довжина тіла при дії на нього різних сил, яку максимальну навантаження […]...
- Як знайти рівнодіючу? Коли говорять про рівнодіюча, то мають на увазі силу, яка дорівнює дії двох або більше сил, одночасно прикладених до тіла. Коли на тіло діє декілька сил, то їх спільний ефект може бути різним, він залежить як від напрямку різних сил, так і від їх числових значень. У будь-якому випадку завжди можна знайти одну рівнодіючу їм […]...
- Невагомість Подумки розіб’ємо нерухоме тіло на горизонтальні шари. На кожен з цих шарів діє сила тяжіння і вага вищерозміщеної частини тіла (рис. 1). Ця вага буде ставати тим більше, чим нижче лежить шар. Тому під впливом ваги вище розміщених частин тіла кожен шар деформується і в ньому виникають пружні напруги, які зростають у міру переходу від […]...
- Робота сили пружності У повсякденному житті часто доводиться зустрічатися з таким поняттям як робота. Що це слово означає в фізиці і як визначити роботу сили пружності? Відповіді на ці питання ви дізнаєтеся у статті. Механічна робота Робота – це скалярна алгебраїчна величина, яка характеризує зв’язок між силою і переміщенням. При збігу напрямки цих двох змінних вона обчислюється за […]...
- Характеристика електричного заряду Електромагнітні взаємодії належать до числа найбільш фундаментальних взаємодій у природі. Сили пружності і тертя, тиск рідини і газу та багато іншого можна звести до електромагнітних силам між частинками речовини. Самі електромагнітні взаємодії вже не зводяться до інших, більш глибоким видам взаємодій. Настільки ж фундаментальним типом взаємодії є тяжіння – гравітаційне тяжіння будь-яких двох тел. Однак […]...
- Взаємодія молекул Те, що молекули взаємодіють один з одним, випливає хоча б з того, що існують рідини і тверді тіла: адже інакше вони розпалися б на окремі молекули, перетворившись на гази! Як взаємодіють молекули? Відповідь на це питання можна отримати, досліджуючи властивості твердих тіл в наступних простих дослідах. Спробуйте стиснути камінь – навряд чи у вас це […]...
- Зовнішні та внутрішні навантаження. Метод перетинів Зовнішні сили визначаються методами теоретичної механіки, а внутрішні – основним методом опору матеріалів – методом перетинів. При визначенні сил використовується система координат, пов’язана з тілом. Найчастіше поздовжню вісь деталі позначають z, початок координат суміщають з лівим краєм і розміщують в центрі ваги перерізу. Метод перетинів полягає в уявному розсіченні тіла площиною і розгляду рівноваги будь-який […]...
- Суперпозиція сил в динаміці Принцип суперпозиції – один з найбільш загальних законів у багатьох розділах фізики. Принцип суперпозиції сил – діюча на тіло результуюча сила дорівнює векторній сумі всіх сил, що діють на нього. На будь-яке рухоме тіло діє не одна, а кілька сил одночасно. Наприклад, на що висить на пружині тіло діють сила тяжіння і сила пружності пружини. […]...
- Абсолютно тверде тіло Якби в розглянутому досліді з пружиною до неї підвісили вантаж масою не 100 г, а 1 г, пружина теж деформувалася б. Але деформація ця була б вкрай незначною, непомітною на око. Точно так само неможливо помітити деформацію кришки парти під дією лежить на ній книги або полотна дороги під вагою великовантажного автомобіля. У ситуаціях, коли […]...
- Чим відрізняється вага від сили тяжіння? Через те що вага покоїться відносно Землі тіла дорівнює силі тяжіння, ці дві сили часто плутають. Але насправді це різні сили. Розглянемо, наприклад, лежить на столі книгу. Вага книги прикладений до столу (книга тисне на стіл), а сила тяжіння прикладена до самої книги (Земля притягує книгу). Таким чином, вага і сила тяжіння – це сили, […]...
- Математичний маятник Математичний маятник – це модель звичайного маятника. Під математичним маятником – розуміється матеріальна точка, яка підвішена на довгій невагомою і нерозтяжної нитки. Виведемо кульку з положення рівноваги і відпустимо. На кульку діятимуть дві сили: сила тяжіння і сила натягу нитки. При русі маятника, на нього ще буде діяти сила тертя повітря. Але ми будемо вважати […]...
- Відмінності між гравітаційним і електростатичним полями Незважаючи на математичне схожість формул, якими описуються гравітаційне і електростатичне поля, між ними існують і великі відмінності. Насамперед завдяки гравітаційному взаємодії тіла можуть тільки притягатися. Якщо в поле дії якої-небудь маси виявиться інша маса, то на неї завжди буде діяти сила, спрямована у бік першої. У той же час електростатичне поле може створюватися двома видами […]...
- Коливальний рух. Вільні коливання З одним із видів нерівномірного руху – рівноприскореним – ви вже знайомі. Розглянемо ще один вид нерівномірного руху – коливальний. Коливальні рухи широко поширені в навколишньому нас життя. Прикладами коливань можуть служити: рух голки швейної машини, гойдалок, маятника годин, вагона на ресорах і багатьох інших тел. На малюнку 52 зображені тіла, які можуть здійснювати коливальні […]...
- Складання двох сил, спрямованих по одній прямій У більшості випадків, з якими ми зустрічаємося в житті, на тіло діє не одна, а відразу декілька сил. Так, наприклад, на парашутиста, що спускається на землю, діють сила тяжіння і сила опору повітря. На тіло, що висить на пружині, діють дві сили: сила тяжіння і сила пружності пружини. У кожному подібному випадку можна замінити кілька […]...
- Поняття про деформації і напруження Вплив на тіло зовнішніх сил змінює його внутрішні сили. Деформація тіла викликає зміну відстаней між атомами, при цьому виникають додаткові внутрішні сили прагнуть повернути тіло в початкове положення. Якщо необмежено збільшувати дію зовнішніх сил, то при певному зростанні внутрішніх сил відбувається руйнування тіла. Щоб зробити розрахунок на міцність, треба вміти визначати внутрішні сили, знаючи зовнішні. […]...
- Сили в природі Сила. Види сил. Динамометр. Властивість врівноважених сил. Сила тяжіння. Вага тіла. Архімедова сила. А чи знаєте ви, що… … Відстань від Землі до Місяця величезне: приблизно 400 тисяч кілометрів, але сила тяжіння між Землею і Місяцем проте становить 200 мільйонів мільярдів кілоньютон. … Завдяки силі тяжіння вигляд нашої планети безперервно змінюється. Сходять з гір лавини, […]...
- Граничні і допустимі напруги. Умова міцності Граничним напруженням вважають напруга, при якому в матеріалі виникає небезпечний стан (руйнування або небезпечна деформація). Для пластичних матеріалів граничним напруженням вважають межа плинності, при якому пластичні деформації не зникають після зняття навантаження: σпред = σm. Для крихких матеріалів, де пластичні деформації відсутні, а руйнування виникає по крихкому типом (шийки не утворюється), за максимальне напруження беруть […]...
- Сила – фізика Кожен з нас постійно зустрічається з різними випадками дії тіл один на одного. У результаті взаємодії швидкість руху будь-якого тіла змінюється. Вам уже відомо, що швидкість тіла змінюється тим більше, чим менше його маса. Зміна швидкості руху візка Розглянемо деякі приклади, що підтверджують це. Штовхаючи руками візок, ми можемо привести її в рух (рис. 54). […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Поняття сили у фізиці Існує величезна різноманітність понять “сила”. Воно вживається в різних областях науки і життєдіяльності. Найбільш широке визначення дається в фізиці. У фізиці сила представляє собою міру взаємодії різних тіл. Всі тіла в навколишньому світі взаємно впливають один на одного. Подібна взаємодія породжується певними силами. Ці силові процеси безпосередньо пов’язані: Зі зміною швидкості; З деформацією тіл. Формула […]...
- Деформації зсуву Зрушенням називається навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один силовий фактор – поперечна сила. Розглянемо брус, на який діють рівні по величині, протилежні за напрямком, перпендикулярні поздовжньої осі сили. Застосуємо метод перетинів і визначимо внутрішні сили пружності з умови рівноваги кожної частини бруса: ΣFy = 0; F – Q = 0; F […]...
- Що таке гази Гази – найпростіший об’єкт для вивчення в молекулярно-кінетичної теорії. Чому? Справа в тому, що середні відстані між частинками газів набагато перевищують розміри самих частинок. У проміжках між зіткненнями частки газу проходять відстані, на кілька порядків перевищують власні розміри (рис. 2.3). Наприклад, в повітрі при нормальних умовах довжина вільного пробігу молекули складає приблизно 10-5 см. Це […]...
- Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...