Деформація– зміна форми й розмірів тіла під дією зовнішніх сил.
Види деформації:
1. За зміною форми тіла деформації поділяють на п’ять видів:
розтягу, стискання, зсуву, крутіння, вигин.
2. За характером поведінки після припинення дії зовнішніх сил деформації поділяються на: пружні та пластичні
Пружні деформації – це деформації, які повністю зникають після припинення на тіло зовнішніх сил.
Пластичні деформації – це деформації, які зберігаються після того, як зовнішні сили перестають діяти на тіло.
Сила пружності – сила, яка виникає внаслідок деформації тіла й спрямована протилежно напряму зсуву частинок у процесі деформації.
Силу пружності знаходять:
“ – “показує напрям сили пружності.
к – коефіцієнт жорсткості (жорсткість)
– абсолютне видовження
Коэфіцієнт жорсткості залежить від:
1. Пружних властивостей матеріалу
2. Геометричних розмірів
Абсолютне видовження – фізична величина, що дорівнює зміні довжини тіла внаслідок деформації розтягання або стискання.
; l - початкова довжина; l0 - довжина тіла після деформації
У разі деформації розтягання ,а у випадку деформації стискання
Відносне видовження –фізична величина, яка дорівнює відношенню абсолютного видовження до початкової довжини.
При деформації розтягу - ,при деформації стикання -
Якщо тіло знаходиться на плоскій поверхні, то силу пружності заміняє сила реакції опори
N=mg
При розв’язках задач на рух тіла під дією декількох сил, коли тіло підвішено на нитці, то діє сила натягу нитки (Т).
Механічні властивості твердих тіл.
Механічна напруга – фізична величина, що характеризує деформоване тіло й дорівнює відношенню модуля сили пружності до площі поперечного перерізу тіла S:
Досліди показують: У разі незначних пружних деформаціях, механічна напруга пропорційна відносному видовженню:
– коефіцієнт пропорційності (Модуль Юнга),
Модуль Юнга –фізична величина, що характеризує властивість матеріалу опиратись пружній деформації розтягання або стискання.
Силу пружності можна охарактеризуватиЗаконом Гука:у межах пружної деформації, сила пружності прямо пропорційна абсолютному видовженню пружини:
Крихкість — властивість руйнуватися до виникнення помітних деформацій.
Міцність – здатність матеріалу опиратися руйнуванню і залишковій деформації.
Запас міцності (коефіцієнт безпеки) – це відношення межі пропорційності даного матеріалу до максимальної напруги, якої буду зазнаватиме тіло в роботі:
Запас міцності — число, яке показує, у скільки разів межа міцності перевищує допустиме напруження:
Залежність відносного видовження зразка від прикладеної до нього напруги є однією з найважливіших характеристик механічних властивостей твердих тіл. Графічне зображення цієї залежності називають – діаграмою розтягу.
Максимальна напруга, за якої деформація ще залишається пружною, називають межею пропорційності (точка А).
Максимальна напруга, за якої ще не виникають помітні залишкові деформації, називають межею пружності (ділянка АВ).
Зразок не відновлює свою форму – пластична деформація. (ділянка ВС)
Максимальна напруга, за якої матеріал «тече», називають межею текучості (ділянка СD)
Після точки Е крива йде вниз, це означає, що подальша деформація потребує дедалі меншої напруги, і зразок руйнується.
Найбільша напруга, яку здатний витримати зразок без руйнування, називають межею міцності (ділянка ЕК)