+7 (727) 344 95 95
Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

logo-device logotype logotype-float

Қатты денелердің механикалық қасиеттері
Алдыңғы конспект Келесі конспект
Конспект

Қатты денелер сұйықтар сияқты өзінің көлемін ғана сақтап қоймайды, сонымен қатар пішінін де сақтайды. Олардың пішіні дұрыс болу себебі қатты денелердің атомдары немесе молекулалары кеңістікте белгілі орын алып реттеліп орналасқан кристаллдар құрайды. Физикалық қасиеттердің кристалл ішіндегі бағыттарға тәуелділігі анизотропия деп аталады (грек сөзі «анизос»- бірдей емес, «тропос» - бағыт).

 

 

 

Кейбір заттар әртүрлі жағдайда аморфтық және кристаллдық қасиеттер білдіреді.

 

 

Қатты денелер өзіне түсірілген күштің әсерінен пішіндерін өзгертеді, яғни деформацияланады. Сыртқы күштер әсері тоқталғаннан кейін толық жойылатын деформациялар серпімді деформация (созылу, сығылу) деп аталады.

 

 

 

Созылу деформацияның сипаттамалары:

\(\bigtriangleup I\)‒ абсолюттік ұзару, салыстырмалы ұзару,

\(\bigtriangleup I=I-I_0 \)-; механикалық кернеу \([Па]\), мұндағы

\(F_C\)– серпімділік күші, \(S\) -дененің көлденең қимасының ауданы.

 

Созылу диаграммасы

 

\(OA\) ‒ абсолюттік серпімді деформация аймағы

(Гук заңы орындалады),

\(\sigma_{П.Ш.}\)- пропорционалдық шегі; серпімділік шегі;

\(BC\) ‒ материалдың аққыштық аймағы;

беріктілік шегі.

 

Тәжірибе нәтижелері бойынша салынған созылу диаграммасынан шамалы деформацияларда σ-кернеу салыстырмалы ұзаруға тура пропорционал. Бұл тәуелділік Гук заңы деп аталады \(\boxed{\sigma=E\mid\varepsilon\mid}\) .

Мұндағы \(E\) - пропорционалдық коэффициент, Юнг модулі немесе серпімділік модулі деп аталады (материалдың деформацияға қарсылығын сипаттайды), [Па].

Гук заңынан \(F=\sigma S=E\varepsilon\cdot S=E\frac{\bigtriangleup l}{l_0}S=k\cdot \bigtriangleup1,\) олай болса \(\boxed{k=\frac{ES}{l_0}}\) - қатаңдық коэффициенті дененің көлденең қимасының ауданына және бастапқы ұзындығына байланысты. Гук заңы орындалатын кездегі максимум кернеу пропорционалдық шек деп аталады. Кернеу \(\sigma_{б.Ш.}\)беріктік шегі деп аталатын өзінің максимум шамасына жеткеннен кейін үзілу болады.

 

Дене қабаттарының бір біріне қатысты ығысуына байланысты деформацияның түрі ығысу деформациясы деп аталады. Тіреу нүктелерінде барлық бөренелер, детальдарды біріктіріп ұстап тұратын тойтарма шегелер мен бұрандалар ығысу деформациясына ұшырайды.

 

Деформацияның күрделірек түрлеріне иілу және бұралу жатады. Мысалы, жүк салынған бөрене иілуге ұшырайды. Болттарды бұрағанда, машина біліктері, бұрғылар айналғанда бұралу деформациясы орын алады.



Сұрақтар

  1. Кристалл қатты денелерге жатпайтыны

  2. Егер болат таяқшаның диаметрі – \(d=2\) см, ал оның Юнг модулі \(E=2\cdot10^{11}\) Па  болса, онда \(F=3,14\cdot10^5\) H күшпен қысылған болат таяқшаның салыстырмалы қысқаруы

  3. Ұзындығы \(2\) м болатын алюминий сымды созғанда  \(35\) МПа механикалық кернеу пайда болды. Сымның салыстырмалы және абсолют ұзаруы \((Е=70\) ГПа\(=7\cdot10^{10}\) Па\()\)

  4. Егер серіппеге массасы \(20\) кг жүк ілгенде, оның ұзындығы – \(12\) см, ал \(50\) кг жүк ілгенде \(15\) см болса, онда оның бастапқы ұзындығының мәні \((g=10\)м/с\(^2)\)

  5. Ұзындығы – \(\ell=50\) см, диаметрі  \(d=2\) см мыс таяқшаға массасы \(m=1\) т жүк ілінді. Таяқшаның салыстырмалы ұзаруы \((E=118\) ГПа\()\)

  6. Егер массалары \(500\) кг және \(1000\) кг болатын екі дененің өзара әрекеттесу күші \(33, 35\) Н-ға тең болса, онда денелердің арақашықтығы

  7. Қатаңдығы \(200\) Н/м серіппеге \(25\) Н күш әсер еткенде оның деформациясының шамасы

  8. Егер сымның жүктемесін материалын өзгертпей, ұзындығы мен диаметрін \(2\) есе үлкейтсек, онда оның абсолют ұзаруы неше есе өзгереді?

  9. Қатаңдықтары \(k\) және \(2 \ k\) болатын бір-біріне параллель қосылған екі серіппеге жүк ілінген. Жүк тепе-теңдік күйінде қандай арақашықтықта төмендейді? Серіппелердің салмағы жоқ.

  10. \(2\) тонна жүкті көтеруге арналған кендір арқанның диаметрі \(2\) мм-ге тең. Кендір арқан неше болат сымнан тұруы тиіс?

    \((\)\(\sigma\) \(=5\cdot10^8\) Па\()\)

  11. Егер гидравликалық көтергіштің кіші поршенінің ауданы \(– 10\) см\(^2\) , үлкен поршенінің ауданы \(– 0,1\) м\(^2\) болса, онда массасы \(1000\) кг көлікті көтеру үшін оның кіші поршеніне шамамен қандай күш түсіру керек?

  12. Диаметрі \(0,8\) мм жез сымның ұзындығы \(– 3,6\) м. \(25\) Н күш әсерінен сым \(2\) мм-ге ұзарады. Жез үшін Юнг модулі
     

  13. Әйнектегі механикалық толқынның таралу жылдамдығы \(4,56\) км/с болса, Юнг модулі \(50\) ГПа болатын әйнектің тығыздығы қандай?

  14. Ұзындығы – \(5\) м, көлденең қимасының ауданы \(2,5 \;мм^2\)сым \(100\) Н күштің әсерінен \(1\) мм-ге ұзарған. Сымдағы кернеуді және Юнг модулін анықта.   

Қате туралы хабарландыру