Презентация "Механические свойства твердых тел" по физике – проект, доклад

Механические свойства твердых тел.

Выполнили: Ученицы 10 «б» класса МОУ СОШ №30 Мельник.Н, Копкина.А. Зайцева.К. Руководитель: Попова Ирина Александровна Белово 2010

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 30 города Белово»

Силы между атомов и молекул в твердых телах.

Атомы и молекулы в твердых телах совершают тепловые колебания около равновесных положений, в которых энергия минимальна. При уменьшении расстояний между атомами возникают силы отталкивания, а при увеличении расстояний между ними - силы притяжения.

Это и обусловливает механическую прочность твердых тел, т. е. их способность противодействовать изменению формы и объема. Растяжению тел препятствуют силы межатомного притяжения, а сжатию – силы отталкивания.

Деформация и напряжение.

Деформацию сжатия и растяжения можно характеризовать абсолютным удлинением, равным разности длин образца после растяжения и до него. Абсолютное удлинение при растяжении положительно, при сжатии отрицательно. Отношение абсолютного удлинения к первоначальной длине образца называют – ОТНОСИТЕЛЬНЫМ УДЛИНЕНИЕМ.

Физическая величина, равная отношению модуля силы упругости, возникающей при деформации, к площади сечения образца, перпендикулярного вектору силы, называется – МЕХАНИЧЕСКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ. За единицу механического напряжения в СИ принята единица ПАСКАЛЬ (Па):1 Па=1Н/м².

Модуль упругости.

Деформация называется УПРУГОЙ, если после прекращения действия силы размеры и форма тела восстанавливаются. Неупругая деформация называется ПЛАСТИЧЕСКОЙ. При малых (упругих) деформациях растяжения т сжатия отношения механического напряжения к относительному удлинению называется модулем упругости (модулем Юнга). Эта величина одинакова для образцов любой формы и размеров, изготовленных из данного материала.

Модуль упругости характеризует механические свойства материала независимо от конструкции изготовленных из него деталей. Поскольку относительное удлинение – отвлеченное число, то модуль упругости выражается в тех же единицах, что и механическое напряжение.

Диаграмма растяжения .

Зависимость относительного удлинения образца от приложенного к нему напряжения является одной из важнейших характеристик механических свойств твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется ДИАГРАММОЙ РАСТЯЖЕННИЯ. По оси ординат откладывается механическое напряжение, приложенное к образцу, а по оси абсцисс – относительное удлинение.

При небольших напряжениях относительное удлинение прямо пропорционально напряжению, а после снятия нагрузки размеры тела полностью восстанавливаются. Такая деформация, как уже говорилось, называется упругой. Максимальное напряжение, при котором деформация еще остается упругой, называется пределом пропорциональности.

Если еще увеличить нагрузку, то деформация становится нелинейной, напряжение перестает быть прямо пропорциональным относительному удлинению. Тем не менее при небольших нелинейных деформациях после снятия нагрузки формы и размеры тела практически восстанавливаются. Максимальное напряжения, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации, называют ПРЕДЕЛОМ УПРУГОСТИ. Предел упругости превышает предел пропорциональности лишь на сотые доли процента.

При напряжениях, превышающих предел упругости, образец после снятия нагрузки не восстанавливает свою форму или первоначальные размеры. Такие деформации называют ОСТАТОЧНЫМ или ПЛАСТИЧЕСКИМИ.

Запас прочности.

Для того чтобы машины и различные сооружения, здания, мосты были надежными, при их проектировании конструкторы учитывают необходимый запас прочности. Очевидно, что все эти сооружения должны работать в области упругих деформаций. Коэффициентом безопасности называется отношение предела пропорциональности данного материала к максимальному напряжению, которое будет испытывать делать конструкции в работе. В зависимости от необходимой надежности различных деталей и конструкций коэффициент безопасности выбирают обычно в пределах от2до10.

Сжатие, растяжение, диффузия.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!=)

Заключительные вопросы….

Какие колебания совершают атомы и молекулы в твердых телах? Что препятствует растяжению тел? Чем можно характеризовать деформацию сжатия и растяжения? что такое ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ? Что такое МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ? Какая единица механического напряжения принята в СИ?

Заключительные вопросы…

Какая деформация называется упругой? Какая деформация называется пластической? Чем характеризуется модуль упругости? Что такое диаграмма растяжения?

Ответы на вопросы…

Атомы и молекулы в твердых телах совершают тепловые колебания около равновесных положений, в которых энергия минимальна. Растяжению тел препятствуют силы межатомного притяжения, а сжатию – силы отталкивания. Деформацию сжатия и растяжения можно характеризовать абсолютным удлинением, равным разности длин образца после растяжения и до него.

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ-Отношение абсолютного удлинения к первоначальной длине образца. МЕХАНИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ- Физическая величина, равная отношению модуля силы упругости, возникающей при деформации, к площади сечения образца, перпендикулярного вектору силы, называется За единицу механического напряжения в СИ принята единица ПАСКАЛЬ (Па):1 Па=1Н/м²

Деформация называется УПРУГОЙ, если после прекращения действия силы размеры и форма тела восстанавливаются. Неупругая деформация называется ПЛАСТИЧЕСКОЙ. Модуль упругости характеризует механические свойства материала независимо от конструкции изготовленных из него деталей. Графическое изображение этой зависимости называется ДИАГРАММОЙ РАСТЯЖЕННИЯ. По оси ординат откладывается механическое напряжение, приложенное к образцу, а по оси абсцисс – относительное удлинение.

Используемая литература

Касьянов, В.А. Физика, 10 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / В.А. Касьянов. – ООО "Дрофа", 2004. – 116 с. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Эвенчик Э.Е., Шамаш С.Я., Пинский А.А., Кабардина С.И., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шефер Н.И. «Физика. 10 класс», «Просвещение», 2007 г.