10 класс Механические свойства твердых тел

План урока: 2) Актуализация знаний; 1) Повторение основных понятий о кристаллах и аморфных телах ; 1) Повторение основных понятий о кристаллах и аморфных телах ; 3) Типы деформаций; 3) Типы деформаций; 4) Виды деформаций; 4) Виды деформаций; 5) Механическое напряжение; 6) Закон Гука; 6) Закон Гука; 7) Разминка; 7) Разминка;

Физический тест

Тест Вопрос 1 Какой фазовый переход изображен на рисунке ? 1.Плавление. 2.Кристаллизация. 3.Конденсация. 4.Парообразование.

Тест Вопрос 2 При каком условии начинается кристаллизация жидкости? 1. При сжатии жидкости. 2. При достижении температуры конденсации. 3. При определенной температуре все молекулы оказываются в положении устойчивого равновесия.

Тест Вопрос 3 Кубик, вырезанный из монокристалла, нагреваясь, может превратиться в параллелепипед. Почему это возможно? 1. Вследствие анизотропии. 2. Вследствие расширения. 3. Вследствие текучести. 4. Вследствие упругости.

Тест Вопрос 4 Если тело обладает анизотропией, означает ли это, что оно является кристаллическим? 1.Да. 2.Нет.

Вот так вопросик… В технике конструкции машин и механизмов подвергаются действию различных сил, вследствие чего они на некоторое время изменяют свои формы. А что происходит при этом с решеткой кристалла?

Типы деформаций Механические свойства твердых тел обусловлены их молекулярной структурой. Внешнее механическое воздействие на тело может приводить к изменению его формы и объема, т. е. к деформации. Деформация изменение формы и размера твердого тела под действием внешних сил. Упругие ПластичныеХрупкие

Упругие деформации При упругих деформациях справедлив закон Гука: величина деформации пропорциональна вызывающей ее силе, Fупр = –kx. Коэффициент k называется жесткостью. Многие из окружающих нас тел могут деформироваться, то есть изменять свою форму под внешним воздействием. Это изменение называется упругим, если тело полностью восстанавливает свою форму после прекращения внешнего воздействия.

Примеры упругих деформаций Способностью к упругой деформации обладает, например, спиральная пружина. Мерой деформации пружины может служить ее удлинение, то есть разность длин пружины, возникающая в результате внешнего воздействия. ΔlΔl Упруго деформируются резина, сталь, человеческое тело, кости и сухожилия. Биологическая ткань допускает восьмикратную упругую деформацию.

Пластичная деформация деформация, сохраняющаяся после прекращения действия внешней силы. Пластичные деформации Пластичны свинец, алюминий, воск, пластилин, замазка, жевательная резинка.

Хрупкие деформации являются необратимыми. Материалы, у которых разрушение происходит при деформациях, лишь незначительно превышающих область упругих деформаций, называются хрупкими Хрупкие деформации

Примеры хрупких тел фарфор чугун стекло алмаз

Виды деформаций Растяжение (сжатие) изгиб кручение сдвиг Результат исследования

Так что же происходит с кристаллической решеткой при деформациях ? Оценим результаты небольшого опыта - демонстрации

Деформацию растяжения (сжатия) характеризуют абсолютным удлинением и относительным удлинением Растяжение (сжатие) растяжение сжатие детали балки

Изгиб Эта деформация приводит к неоднородному сжатию или растяжению

Кручение Деформация кручения приводит к неоднородному растяжению и сдвигу

Сдвиг Деформацию, при которой происходит смещение слоев тела относительно друг друга, называют деформацией сдвига

Механическое напряжение Упругая деформация (растяжение) стержня, длина которого 1 0, а площадь поперечного сечения S, под действием внешней силы F. Для характеристики упругих свойств тела вводится механическое напряжение. Механическое напряжение физическая величина, равная отношению силы упругости к площади поперечного сечения тела: Напряжение измеряется в паскалях (Па).

Сравнивая и можно заметить, что закон Гука преобразуется в выражение, где коэффициент пропорциональности называют модулем упругости (или модулем Юнга) Е. Модуль Е характеризует вещество, из которого сделан стержень. Модуль Юнга измеряется в паскалях (Па). Закон Гука Эта зависимость получила название закона Гука При упругой деформации тела механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению тела:

Разминка 1. Какого вида деформации испытывают: а)ножки скамейки; б)сиденье скамейки; в)натянутая струна гитары; г)винт мясорубки; 2. К закрепленной одним концом проволоке диаметром 2 мм подвешен груз массой 10 кг. Найти механическое напряжение в проволоке.

Ответы к разминке 1. а)сжатие: б)изгиб; в)растяжение; г)кручение; 2.