Механічна напруга. Закономірності залежності між деформацією і механічною напругою. Закон Гука

Деформація, її види, фізичні характеристики.

Деформа́ція (від лат. deformatio — «спотворення») — змінарозмірів і форми твердого тілапіддієюзовнішніх сил (навантажень) абоякихосьіншихвпливів (наприклад, температури, електричнихчимагнітнихполів).

Деформації поділяють на оборотні (пружні) і незворотні (пластичні, повзучості). Пружні деформації зникають після закінчення дії прикладених сил, а незворотні - залишаються.

Деформація — зміна форми чи розмірів тіла (або частин тіла) під дією зовнішніх механічних сил, нагрі­вання чи охолодження, під дією електричного й магнітного полів та інших впливів, які зумовлюють зміну відносного розміщення частинок тіла. Внаслідок деформації змінюються між­атомні відстані та відбувається перегрупування блоків атомів. У твердих тілах розрізняють пружну й пластичну деформацію.

Пружна деформація — деформація, яка зникає після припинення дії зовнішньої сили.

Плас­тична деформація — деформація, в результаті якої змі­нюються розміри й форма тіла, що не зникають після припинення дії зовнішньої сили. Тіло, яке зазнало плоскої деформації, зберігає частково чи повністю набуту форму й змінені розміри. Найпростіші види плоскої деформації тіла в цілому — розтяг, стиск, згин, кручення.

Розтяг (стиск) — найпростішадеформація, яка ви­никає в стержні, коли до йогокінцівприкладеносили, спрямованівздовжосі стержня в протилежністорони.

n Усі реальні тіла здатні деформуватись.Зміну форми чи об’єму тіла під дією зовнішніх сил називають деформацією. Розрізняють пружні та пластичні деформації.

n Пружніми називають деформації, які повністю зникають після припинення дії зовнішніх сил. Відновлення первинної структури тіла відбувається під дією внутрішньої сили – сил пружності, що виникають під час деформації.

n При пластичних деформаціях тіло залишається у деформованому стані після припинення дії зовнішніх сил.

n Кількісною мірою деформації тілі є абсолютна та відносна деформації.

n Якщо при деформації тіла деяка величина, яка характеризує розміри чи форму тіла, набуває значення Х, то зміна цієї величини ΔХ= Х – Хо під дією прикладеної сили зветься абсолютною деформацією.

Механічна напруга. Закономірності залежності між деформацією і механічною напругою. Закон Гука.

Механічна напруга — міра внутрішніх сил, які виникають у деформованому тілі під дією зовнішніх впли­вів. Визначаєтьсявідношенням модуля силипружності F_пр до площі поперечного перерізу S:

.

Закон Гука – закон, за яким сила пружності, щовиникаєпід час деформаціїтіла, пропорційнавидовженнютіла і напрямленапротилежнонапрямупереміщеннячастиноктілапід час деформації. Встановлений у 1660 р. англійськимученим Р. Гуком:

F _пр. =-k∆l,

де k – жорсткістьтіла,

∆l – йоговидовження.

Закон Гука можназаписатитакож у вигляді: ,

де ε –відносневидовження .

Зазвичайдеформаціясупроводжуєтьсязміною величин міжатомних сил, заходом якого є пружнемеханічненапруження.