1 of 35

Свойства твердых тел. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука.

2 of 35

Аморфные� тела

Кристаллические

тела

Твердые тела – тела,

сохраняющие

форму и объем

в течение длительного

времени.

Монокристаллы

Поликристаллы

3 of 35

Кристаллические тела.�Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.

4 of 35

  • Однако правильная внешняя форма не единственное следствие порядочного строения кристалла

  • Анизотропия–это зависимость физических свойств от выбранного в кристалле направления

5 of 35

Расслоение слюды�Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, труднее.

6 of 35

Кристаллическая решетка графита�Когда вы пишете карандашом, такое расслоение происходит непрерывно и тонкие слои графита остаются на бумаге

7 of 35

Кристаллы

монокристаллы поликристаллы

(кварц, алмаз) (металлы, сахар)

8 of 35

  • Монокристаллы – это одиночные кристаллы

  • Поликристаллы – это твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов

9 of 35

Типы кристаллических решеток

  • Ионная кристаллическая решетка
  • Атомная кристаллическая решетка
  • Металлическая решетка
  • Молекулярная решетка

10 of 35

Ионная кристаллическая решетка�

Поваренная соль

(NaCl)

11 of 35

Атомная кристаллическая решетка

Алмаз

12 of 35

Металлическая кристаллическая решетка�

Медь

13 of 35

Молекулярная кристаллическая решетка

Лед

14 of 35

Жидкие кристаллы – это органические вещества, обладающие свойством текучести, но в то же время в них наблюдается упорядоченность. Упорядоченность наблюдается на некоторых областях, называемыми доменами.

15 of 35

Аморфные тела�Аморфные тела - это тела, не имеющие определенного порядка в расположении атомов.

16 of 35

Свойства аморфных тел(вар, канифоль, янтарь, стекло):

  • Нет строгого порядка
  • Изотропны
  • Не имеют постоянной to плавления
  • При to под долгим воздействием текут

17 of 35

Упругие �деформации

При упругих деформациях справедлив закон Гука: величина деформации пропорциональна вызывающей ее силе, �Fупр = –kx. Коэффициент k называется жесткостью.

Многие из окружающих нас тел могут деформироваться, то есть изменять свою форму под внешним воздействием. Это изменение называется упругим, если тело полностью восстанавливает свою форму после прекращения внешнего воздействия.

18 of 35

Примеры упругих �деформаций

Способностью к упругой деформации обладает, например, спиральная пружина. Мерой деформации пружины может служить ее удлинение, то есть разность длин пружины, возникающая в результате внешнего воздействия.

Δl

Упруго деформируются резина, сталь, человеческое тело, кости и сухожилия.

Биологическая ткань допускает восьмикратную упругую деформацию.

19 of 35

Пластичные �деформации

Пластичная деформация деформация, сохраняющаяся после прекращения действия внешней силы.

Пластичны свинец, алюминий, воск, пластилин, замазка, жевательная резинка.

20 of 35

Хрупкие �деформации

Хрупкие деформации являются необратимыми.

Материалы, у которых разрушение происходит при деформациях, лишь незначительно превышающих область упругих деформаций, называются хрупкими

21 of 35

Примеры хрупких тел

фарфор

чугун

стекло

22 of 35

Виды деформации

23 of 35

Деформация сжатия

Испытывают: колонны, стены…

24 of 35

Деформация растяжения

Испытывают: тросы, цепи…

25 of 35

Деформация кручения

Испытывают: гайки, валы, оси…

26 of 35

Деформация сдвига

Испытывают: болты, заклепки…

27 of 35

Деформация сдвига

28 of 35

Деформация изгиба

Испытывают: мосты, балки…

29 of 35

Физическая величина, равная модулю разности конечной и начальной длины деформированного тела, называется абсолютной деформацией:

Δl = ⎢l – l0

Физическая величина, равная отношению абсолютной деформации тела к его начальной длине, называют относительной деформацией:

ε = Δl/ l0

30 of 35

Механические свойства

Механическим напряжением называют отношение модуля силы упругости F к площади поперечного сечения S тела, характеризует состояние деформированного тела

  • = F/S

[σ] = 1Н/м2 =Па

31 of 35

Закон Гука

При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению.

σ = Е * ε

32 of 35

σ = Е * ε

  • Коэффициент пропорциональности Е, входящем в закон Гука, называется модулем упругости или модулем Юнга.

Е=1[Па]

33 of 35

Диаграмма растяжения

  • ОАВ – область упругих деформаций
  • т.В – предел упругости
  • ВС – область пластических деформаций
  • т.С – предел пластичности
  • СД – область текучести
  • ДЕ – с увеличением нагрузки удлинение быстро начинает возрастать
  • т.Е – предел прочности
  • ЕК - разрушение образца

34 of 35

Механические свойства�(применение)

  • Расчет механического напряжения в разных телах при деформациях, при строительстве зданий (рельсов, балок и т. д.).
  • Возможность менять формы тел.
  • Обнаружение дефектов веществ.

35 of 35

Тепловые свойства�( применение)

  • Учитывание размеров предметов при их нагревании и охлаждении:

при натяжении ЛЭП;

трубы водяного отопления…