Сплошные тела. Абсолютно упругое тело. Виды деформаций

 

Деформация – процесс силового воздействия, в результате которого изменяется форма тел, под действием приложенных к ним внешних сил.

Известно, что все тела состоят из молекул и атомов, между которыми существуют силы взаимодействия, поэтому формируемое тело можно рассматривать как систему материальных точек, расстояния между которыми изменяются при их деформации.

В дальнейшем все виды деформаций мы будем рассматривать с макроскопической точки зрения, а тела представлять как сплошные.

Твердые тела сопротивляются как изменению объема, так и формы, то есть любому деформированию. Действие силы оказывает на тело давление.

Давления, возникающие в твердом теле при его деформировании, называются упругими напряжениями.

Сила упругих напряжений в твердом теле может иметь любое направление по отношению к площадке, на которую она давит.

Все деформации делятся на виды:

А.

	Деформации
Однородная		Неоднородная
Рис. 59а. Растяжение, сжатие		Рис. 59б. Изгиб, кручение

 

Б.

	Деформации
Упругая		Неупругая (пластичная)
Рис. 60а. После снятия нагрузки форма тела восстанавливается (деформация исчезает)		Рис. 60б. После снятия нагрузки форма тела не восстанавливается (деформация не исчезает)

 

Тела, в которых после прекращения действия внешней силы деформация полностью исчезает и восстанавливается первоначальная форма тела, называются абсолютно упругими телами.

 

 

Опыт 4.1. Упругая деформация

 

Цель работы: выяснить свойства тел при упругой деформации.

Оборудование:

1. Динамометр – 2 шт.

2. Горизонтальный подвес.

3. Груз массой 1 кг – 2 шт.

4. Груз массой 2 кг – 1 шт.

 

 

Рис. 61. Подвес с динамометрами

 

Ход работы

На горизонтальном подвесе закреплены два динамометра. При подвешивании к динамометру грузов одинаковой массы мы наблюдаем одинаковое удлинение пружины.

 

Вывод: величина деформации пропорциональна вызывающей ее силе.

 

Тела, не восстанавливающие свою первоначальную форму после снятия действия сил, называются неупругими (пластичными).

В природе нет абсолютно упругих и абсолютно неупругих тел. При изменении условий (температуры, нагрузки) упругое тело может перейти в состояние пластичное и наоборот.

Построение теории процессов деформации – задача молекулярной и атомной физики.

Если сдвиг внешней силы невелик, то после прекращения внешнего действия частицы вернутся к прежнему взаимному положению, это упругаядеформация. Если атомы меняют соседей и взаимодействуют с другими элементами решетки (структуры) после прекращения воздействия, то это пластичная деформация.