рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Силы упругости

Силы упругости - Методические Указания, раздел Философия, Физика. Физические основы механики. Динамика твердого тела При Деформации Тела Возникает Сила, Которая Стремится Восстановить Прежние Ра...

При деформации тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму тела. Эта сила возникает вследствие электромагнитного взаимодействия между атомами и молекулами вещества. Ее называют силой упругости.

 

Простейшим видом деформации является деформация растяжения или сжатия.

 

Деформация растяжения (x > 0) и сжатия (x < 0). Внешняя сила

 

При малых деформациях (|x| << l) сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации:

Fx = Fупр = –kx.

Это соотношение выражает экспериментально установленный закон Гука. Коэффициент k называется жесткостью тела. В системе СИ жесткость измеряется в ньютонах на метр (Н/м). Коэффициент жесткости зависит от формы и размеров тела, а также от материала. В физике закон Гука для деформации растяжения или сжатия принято записывать в другой форме. Отношение

ε = x / l

называется относительной деформацией, а отношение

σ = F / S = –Fупр / S,

где S – площадь поперечного сечения деформированного тела, называется напряжением. Тогда закон Гука можно сформулировать так: относительная деформация ε пропорциональна напряжению σ:

Коэффициент E в этой формуле называется модулем Юнга. Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. 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, т. е. на пять порядков меньше.

 

Закон Гука может быть обобщен и на случай более сложных деформаций. Например, при деформации изгиба упругая сила пропорциональна прогибу стержня, концы которого лежат на двух опорах.

 

Деформация изгиба.

 

 

В технике часто применяются спиралеобразные пружины (рис. 1.12.3). При растяжении или сжатии пружин возникают упругие силы, которые также подчиняются закону Гука. Коэффициент k называют жесткостью пружины. В пределах применимости закона Гука пружины способны сильно изменять свою длину. Поэтому их часто используют для измерения сил. Пружину, растяжение которой проградуировано в единицах силы, называют динамометром. Следует иметь в виду, что при растяжении или сжатии пружины в ее витках возникают сложные деформации кручения и изгиба.

Деформация растяжения пружины.

Fx = Fупр = –kx.

 

В отличие от пружин и некоторых эластичных материалов (резина) деформация растяжения или сжатия упругих стержней (или проволок) подчиняются линейному закону Гука в очень узких пределах. Для металлов относительная деформация ε = x / l не должна превышать 1 %. При больших деформациях возникают необратимые явления (текучесть) и разрушение материала.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Физика. Физические основы механики. Динамика твердого тела

Литература по лекциям методические указания по решеню задач..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Силы упругости

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Предмет, задачи и методы физики
  Мир есть закономерное движение материи, совершающееся в пространстве и времени. Каждая наука занимается изучением определенных форм движения материи.  

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
Механика– часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение– это изменение с теч

Скорость.
Скорость- является векторной величиной, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени. Средняя скоростьэто скорость те

Ускорение
  Ускорение- это физическая величина, характеризующая быстроту изменения вектора скорости.   Средним ускорением

Угловая скорость и угловое ускорение.
Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений. Поступательное движение– это движение, при котором любая прямая, жестк

Основы динамики.
Сила – это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел. Взаимодействия

Законы Ньютона.
Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны дру

Сухое трение
Различают три вида сухого трения: трение покоя, трение скольжения и трение качения. Трение покоя.

Закон всемирного тяготения
 

Закон сохранения импульса
Совокупность взаимодействующих между собой тел образует механическую систему. Если движение таково, что размеры и формы отдельных тел, образующих систему, не играют роли, то

Центр масс. Движение центра масс механической системы.
Центром масссистемы материальных точек с координатами х1 и х2 называется точка хс делящая расстояние между ними на части обратно пропорциональные их м

Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
  Одну из этих систем (К) будем условно считать неподвижной. Другая же система (К') пусть движется равномерно и прямолинейно со скоростью

Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
Системы отсчета, движущиеся ускоренно относительно одной из инерциальных систем отсчета, называются неинерциальными. Рассмотрим две системы отсчета, движущиеся друг относительно дру

Работа и энергия
Энергия- универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. В механике различают два вида энергии : энергию определяемую скоростями тел - кинетическую энергиюи энергию, кото

Работа силы и кинетическая энергия.
  Работа, совершаемая в стационарном поле при перемещении тела из некоторой точки М1 в точку М2 равна

Потенциальная энергия
Потенциальная энергия- механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними. Если работа, совершаемая действующими сил

Закон сохранения механической энергии.
  Рассмотрим систему материальных точек массами m1, m2,… mn, движущихся со скоростями u1, u2 ...u

Уравнение движения вращающегося тела

Вычисление момента инерции некоторых тел
J = ;

Работа внешних сил при вращении твердого тела.
Рассмотрим теперь вращение тела с энергетической точки зрения. Допустим, что в некоторой точке тела приложена сила (в плоскости, перпендикулярной оси вращения), направление кото­рой совпадает с век

Давление в жидкости и газе.
  Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое дви­жение, не связаны или слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стре­мятся

Стационарное течение жидкости. Уравнение неразрывности
Движение жидкостей называетсятечением, а совокупность частиц движущейся жидкости —потоком. Абсолютно несжимаемая и абсолютно н

Уравнение Бернулли
При протекании некоторой массы жидкости Dm, будет совершаться механическая работа, т.к. на эту

Следствия из уравнения Бернулли
Трубка Вентури

Вязкость (внутреннее трение). Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей
Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещ

Метод Стокса.
Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. Сила тяжести Р =

Метод Пуазейля.
Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Рассмотрим капилляр радиусом R

Постулаты специальной теории относительности.
  Классическая механика Ньютона, как теория движения, долгое время находилась в полном согласии с опытом, пока не были проведены эксперименты по определению скорости света. Применение

Релятивистская кинематика
  1. Из преобразований Лоренца видно, что относительные скорости имеют верхнюю границу u< с, при u> с

Релятивистский закон сложения скоростей.
В системе S’ точка движется с относительной скоростью . Система S’ движется относительно

Основной закон релятивистской механики.
Эйнштейн показал, что форма записи второго закона Ньютона сохраняется, если

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги