Свойства твердых тел. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука.
Аморфные� тела
Кристаллические
тела
Твердые тела – тела,
сохраняющие
форму и объем
в течение длительного
времени.
Монокристаллы
Поликристаллы
Кристаллические тела.�Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.
Расслоение слюды�Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, труднее.
Кристаллическая решетка графита�Когда вы пишете карандашом, такое расслоение происходит непрерывно и тонкие слои графита остаются на бумаге
Кристаллы
монокристаллы поликристаллы
(кварц, алмаз) (металлы, сахар)
Типы кристаллических решеток
Ионная кристаллическая решетка�
Поваренная соль
(NaCl)
Атомная кристаллическая решетка
Алмаз
Металлическая кристаллическая решетка�
Медь
Молекулярная кристаллическая решетка
Лед
Жидкие кристаллы – это органические вещества, обладающие свойством текучести, но в то же время в них наблюдается упорядоченность. Упорядоченность наблюдается на некоторых областях, называемыми доменами.
Аморфные тела�Аморфные тела - это тела, не имеющие определенного порядка в расположении атомов.
Свойства аморфных тел �(вар, канифоль, янтарь, стекло):
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.
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.
Пластичные �деформации
Пластичная деформация — деформация, сохраняющаяся после прекращения действия внешней силы.
Пластичны свинец, алюминий, воск, пластилин, замазка, жевательная резинка.
Хрупкие �деформации
Хрупкие деформации являются необратимыми.
Материалы, у которых разрушение происходит при деформациях, лишь незначительно превышающих область упругих деформаций, называются хрупкими
Примеры хрупких тел
фарфор
чугун
стекло
Деформация сжатия
Испытывают: колонны, стены…
Деформация растяжения
Испытывают: тросы, цепи…
Деформация кручения
Испытывают: гайки, валы, оси…
Деформация сдвига
Испытывают: болты, заклепки…
Деформация сдвига
Деформация изгиба
Испытывают: мосты, балки…
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
Механические свойства
Механическим напряжением называют отношение модуля силы упругости F к площади поперечного сечения S тела, характеризует состояние деформированного тела
[σ] = 1Н/м2 =Па
Закон Гука
При малых деформациях механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению.
σ = Е * ε
σ = Е * ε
Е=1[Па]
Диаграмма растяжения
Механические свойства�(применение)
Тепловые свойства�( применение)
при натяжении ЛЭП;
трубы водяного отопления…