Тема: Закон Гука. Решение задач.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Дата проведения:21.10.2021

Дисциплина: Физика

Вид занятия: Лекционное занятие

Преподаватель: Коротченкова Людмила Ивановна

Группа №12

Занятие №27,28

Тема: Закон Гука. Решение задач.

Цель:продолжить со студентами изучение деформации и силы упругости, ввести понятие закона Гука. Научить решать задачи по данной теме.

1. Изучение нового материала

В любом сечении деформированных тел действуют силы упругости, препятствующие разрыву тела на части. Тело находится в напряжённом состоянии, которое характеризуется механическим напряжением.

Механическим напряжением называется физическая величина, равная отношению модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела.
?= F / S

В СИ за единицу напряжения принимается 1 Па=1 Н/м.

При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению, т.е. ? = Е*|?|

Это закон Гука для упругих деформаций.

Е – модуль упругости, (модуль Юнга), характеризующий способность материалов оказывать сопротивление упругим деформациям.

Для данного материала модуль упругости является величиной постоянной.

Сравним значения модуля упругости стали и алюминия.

У стали модуль упругости 200 Гпа, а у алюминия 70 Гпа. При прочих равных условиях, чем больше Е, тем меньше деформируется материал (сталь).

Чтобы строить надёжные дома, мосты, станки, разнообразные машины, необходимо знать механические свойства используемых материалов: бетона, стали, железобетона, пластмасс и т.д. Конструктор заранее должен знать поведение материалов при деформациях, условиях, при которых материалы начнут разрушаться. Сведения о механических свойствах материалов получают экспериментально, вычерчивая по результатам опытов график, называемый диаграммой растяжения.

Рассмотрим диаграмму зависимости механического напряжения тела от относительного удлинения.

В области малых удлинений справедлив закон Гука, и кривая практически совпадает с прямой линией. В этой области деформация обратима, т.е. при снятии напряжения тело принимает исходную форму.

После точки А на кривой и до точки Б находится область пластичности, где наблюдается отклонение от закона Гука, а при снятии напряжения тело возвращается не в исходное, а в чуть деформированное состояние, (остаточная деформация).

Наконец, после точки Б начинается область текучести, когда деформация тела резко возрастает даже при малом увеличении напряжения, и при снятии напряжения тело не возвращается в исходное состояние.

В области за точкой В наступает полное разрушение тела.

Максимальное значение механического напряжения, после которого образец разрушается, называют пределом прочности.

12 Следующая ⇒