Какое из перечисленных свойств характерно для кристаллических тел? Выберите правильный ответ

А. Существование определенной температуры плавления.

Б. Изотропность.

В. Отсутствие определённой температуры плавления.

Какое из перечисленных свойств характерно только для аморфных тел? Выберите правильный ответ.

А. Анизотропность.

Б. Существование определённой температуры плавления.

В. Отсутствие определённой температуры плавления.

Что называется анизотропией кристаллов?

А. Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла.

Б. Одинаковость физических свойств по всем направлениям.

В. Хорошая теплопроводность внутри кристалла.

4. Что можно сказать об изменении температуры в процессе плавления кристаллического тела?
А. Температура остается постоянной.

Б. Температура увеличивается.
В. Температура может быть любой.

Что такое монокристалл?

А. Тело, имеющее правильную геометрическую форму и ограниченное естественными плоскими гранями
Б. Частица вещества, имеющая правильную геометрическую форму
В. Твердое тело, состоящее из одного кристалла

 

 «Механические свойства твердых тел. Закон Гука»

 

 «Вот это стул – на нем сидят. Вот это стол – за ним едят». Вы помните, конечно, эти стихи С. Я. Маршака? А давайте теперь спросим себя, что происходит со стулом, когда на нем кто-то сидит?

Если этот стул сделан из твердого дерева, - а вам известны и металлические, и пластмассовые твердые стулья, - то на глаз ничего не заметить. Но если это плетеный стул, а еще лучше с брезентовым или матерчатым сидением, то сразу можно увидеть, как оно прогибается под нашим весом. Встаем – и прогиб исчез.

Теперь представим себя на песчаном пляже. Если мы плюхнулись на мокрый песок, то, поднявшись, обнаружим контуры своего тела, отпечатавшиеся на берегу. То же самое произойдет и с воском, глиной, мягким гипсом или пластилином – все они «откликнутся» на наши усилия (вес либо давление) и запечатлеют их. Благодаря этому можно лепить из глины скульптуры или посуду, наложить гипс на сломанную руку, сделать свечу из расплавленного воска или парафина.

Выходит, каждое тело по-своему отзывается на действие других тел. Одни легко восстанавливают свою измененную форму, другие так и «застывают» в том виде, какой им придали. Такие нарушения формы тел в науке называют деформациями. В первом случае их именуют упругими, а во втором – пластическими.

О деформациях чрезвычайно важно знать, когда изготавливается, например, мебель или строят здания, возводят мосты или льют металл. Вообразите, что вам предложили сесть на стул из мягкой глины, либо есть пластилиновой вилкой. Или, наоборот, попросили вылепить скульптуру из куска алюминия.

Не умей человек рассчитать деформации, он не смог бы построить высоченные телебашни, раскинуть в космосе ажурные металлические конструкции, заставить летать самолеты и плыть - корабли.

А если вам захочется поэкспериментировать с деформациями, что называется, не напрягаясь, засуньте в рот пластинку жевательной резинки. Подумайте, с какими видами деформации вы теперь можете столкнуться?

Изложение нового материала начинается с постановки проблемы: что происходит с твердыми телами при различных видах деформаций на молекулярном уровне?

Решение проблемы начинается с демонстрации простейших опытов с пружинкой или линейкой и кусочком пластилина.

Затем необходимо, чтобы студенты сами попытались дать четкое определение деформации.

Деформацией твердого тела называют изменение объема тела, обычно сопровождающееся изменением его формы под воздействием внешних сил, при нагревании или охлаждении.

Следует выяснить, чем отличаются деформации, возникающие в кусочке пластилина от деформации, возникающей в пружине при ее растяжении или сжатии.

Деформации, которые полностью исчезают при снятии деформирующих факторов, называются упругими. Деформации, которые не исчезают при снятии деформирующих факторов, являются пластическими.

Упругость или пластичность тел в основном определяется материалом, из которого они изготовлены. Например, сталь и резина упруги, а медь и воск пластичны.

При деформации твердого тела частицы, расположенные в узлах кристаллической решетки, смещаются друг относительно друга. Сила упругости F_упр, возникающая при деформации тела, всегда направлена в сторону, противоположную смещению частиц тела. При изложении материала студенты заполняют предложенный опорный конспект:

Виды деформаций.

Упругие деформации, возникающие в телах, весьма разнообразны. Различают четыре основных вида деформаций: растяжение (или сжатие), сдвиг, кручение и изгиб.

Наиболее часто при эксплуатации различных конструкций приходится рассчитывать упругие деформации растяжения или сжатия.

Деформацию растяжения (сжатия) тела характеризуют его относительным удлинением ε – отношением абсолютного удлинения Δl = l – l₀ к первоначальной длине l₀. При деформации сдвига ε = tg

 

Приложенная к телу внешняя сила F создает внутри него нормальное механическое напряжение.

Напряжение – величина, измеряемая отношением модуля F силы упругости к площади поперечного сечения S тела:

При малых деформациях тел всегда выполняется закон Гука:

F = κּ׀Δl׀.

Коэффициент упругости зависит от материала стержня и его геометрических размеров:

Коэффициент Е, входящий в эту формулу, называют модулем упругости или модулем Юнга.

Для большинства широко распространенных материалов модуль Юнга определен экспериментально. Модуль Юнга для некоторых веществ приведен в таблице в опорном конспекте.

Подставляя в формулу закона Гука выражение для к, получим:

σ = Еּ׀ε׀.

Это выражение называется законом Гука для твердых тел.

Роберт Гук (1635 – 1703) – английский физик, известный трудами по теплоте, оптике, небесной механике. Открыл закон упругости твердых материалов. Усовершенствовал микроскоп, первым с его помощью описал клетки растений. Изобрел барометр, дождемер, ватерпас, один из видов телескопов.