Пружне взаємодія тіл
Удар - поштовх, короткочасне взаємодія тіл, при якому відбувається перерозподіл кінетичної енергії. Часто носить руйнівний для взаємодіючих тіл характер. У фізиці під ударом розуміють такий тип взаємодії рухомих тіл, при якому часом взаємодії можна знехтувати.
Найбільш прості види деформації тіла в цілому:
У більшості практичних випадків спостерігається деформація являє собою поєднання кількох одночасних простих деформацій. В кінцевому рахунку, проте, будь-яку деформацію можна звести до двох найбільш простим: розтягування (або стискування) і зрушенню.
Механічне напруження - це фізична величина, яка дорівнює відношенню сили прикладеної до тіла до площі перетину.
Юнга модуль, модуль поздовжньої пружності, один з модулів пружності, що характеризує здатність матеріалу чинити опір розтягуванню: Е = # 963; / # 949 ;. де - нормальне напруження, що виникає при розтягуванні, - відносить, подовження, викликане цим напругою.
Вони можливі, наприклад, при вгвинчування гвинта. Якщо до стрижня, один кінець якого закріплений нерухомо, прикласти силу, перпендикулярній до осі стержня, то стрижень буде відчувати деформацію при крученні. У міру віддалення точки від центру напруги зростає.
Виявляються в місцях клепаних і інших з'єднань деталей, коли 2 рівні сили діють в протилежному напрямку і лежать в 2-х близьких поперечних перетинах. Деформація зсуву визначається величиною кута. Якщо зсув частинок тіла відбувається в одній площині, то така деформація відноситься до зрізу і є окремим випадком деформації зсуву. Деформація зсуву пов'язана частково з деформаціями крутіння і вигину і, як правило, передує зрізу. Величина, на яку у свій перетин змістилося щодо сусіднього, називається абсолютним зрушенням.
Коефіцієнт Пуассона - це величина, що дорівнює відношенню деформація в поперечному напрямку до поздовжньої деформації.
Експериментально доведено, існує зв'язок між модулем Юнга, модулем зсуву і коефіцієнтом Пуассона:
Кут крутіння пропорційний обертального моменту:
При будь-якому русі, якщо тільки воно не відбувається у вакуумі, виникають сили тертя. Сила тертя з'являється при зіткненні тіл або частин тіла. Сила тертя, що виявляється при зіткненні тіл, називається зовнішнім тертям - наприклад, сила тертя між санками і снігом. Сила тертя, що виникає при зіткненні частин тіла, називається внутрішнім тертям - наприклад, тертя між шарами рідини або газу. Сила тертя завжди спрямована по дотичній точки дотику тел так, що вона протидіє відносному переміщенню тел. Тертя між дотичними поверхнями, між якими немає мастила, називається сухим тертям. Тертя між твердим тілом і рідкої або газоподібної середовищем або між шарами середовища називається в'язким тертям. При русі в рідкому або газоподібному середовищі виникають 2 сили - сила внутрішнього тертя між шарами середовища і сила опору середовища.
При наявності відносного руху двох контактуючих тіл сили тертя, що виникають при їх взаємодії, можна поділити на:
- Тертя ковзання - сила, що виникає при поступальному переміщенні одного з контактуючих / взаємодіючих тіл відносно іншого і діюча на це тіло в напрямку, протилежному напрямку ковзання.
- Тертя кочення - момент сил, що виникає при коченні одного з двох контактуючих / взаємодіючих тіл відносно іншого.
- Тертя спокою - сила, що виникає між двома контактуючими тілами і перешкоджає виникненню відносного руху. Цю силу необхідно подолати для того, щоб привести два контактують тіла в рух один щодо одного. Виникає при мікропереміщення (наприклад, при деформації) контактуючих тіл. Вона діє в напрямку, протилежному напрямку можливого відносного руху.
У фізиці взаємодії тертя прийнято розділяти на:
- сухе. коли взаємодіючі тверді тіла не розділені ніякими додатковими шарами / мастилами (в тому числі і твердими мастильними матеріалами) - дуже рідко зустрічається на практиці випадок. Характерна відмінна риса сухого тертя - наявність значної сили тертя спокою;
- граничне. коли в області контакту можуть міститися шари і ділянки різної природи (окисні плівки, рідина і т. д.) - найбільш поширений випадок при терті ковзання.
- змішане. коли область контакту містить ділянки сухого і рідинного тертя;
- рідинне (в'язке). при взаємодії тіл, розділених шаром твердого тіла (порошком графіту), рідини або газу (мастила) різної товщини - як правило, зустрічається при терті кочення, коли тверді тіла занурені в рідину, величина в'язкого тертя характеризується в'язкістю середовища;
- еластогідродінаміческое. коли вирішальне значення має внутрішнє тертя в мастильні матеріали. Виникає при збільшенні відносних швидкостей переміщення.
У зв'язку зі складністю фізико-хімічних процесів, що протікають в зоні фрикційного взаємодії, процеси тертя принципово не піддаються опису за допомогою методів класичної механіки.
Тиск, який вчинила на рідину (газ), передається рідиною (газом) в усі напрямки однаково; або тиск рідини (газу) не залежить від обраного напрямку.
На тіло, занурене в рідину (газ), діє виштовхуюча сила, рівна вазі рідини (газу) в обсязі зануреної частини тіла.
Умови плавання тіл.
На тверде тіло, занурене в рідину, діють архимедова сила FA і сила тяжіння mg. Залежно від співвідношення сил mg і FA тіло може тонути, плавати і спливати. Якщо mg> FA. тіло тоне; якщо mg = FA. то тіло плаває всередині рідини або на її поверхні; якщо mg Схожі статті