изучите лекцию, выучите основные понятия, выделенные жирным шрифтом.
Упругие свойства твердых тел
Изменение размеров и формы тел под действием приложенных сил называется деформацией. Если после прекращения действия сил, вызвавших деформацию, тело принимает первоначальные размеры и форму, деформация называется упругой. Упругие деформации происходят в том случае, если сила, обусловившая деформацию, не превосходит некоторый, определенный для каждого конкретного тела предел. При превышении этого предела тело получает остаточные (пластические) деформации, т.е. такие деформации, которые сохраняются и после прекращения действия силы. Все возможные виды упругих деформаций твердого тела могут быть сведены к двум основным: растяжению-сжатию и сдвигу.
Диаграмма деформации. Качественное поведение функциональной связи между относительной деформацией ε и напряжением σ представлено графически на рис. 16. При малых деформациях (прямая линия 0-П) наблюдается область пропорциональной упругой деформации. Здесь выполняется закон Гука. В области П-У деформация – также упругая, но закон Гука не справедлив. Начиная с точки У, вплоть до точки Т наблюдается область остаточных неупругих деформаций. Интервалу Т-Р соответствует область текучести, когда приложение незначительного усилия приводит к повышенной необратимой деформации. Вблизи точки Р текучесть прекращается, и для дальнейшего деформирования тела требуется приложение повышенного усилия. Однако это дополнительное усилие приводит к разрушению тела.
Закон Гука для стержней из однородного материала– относительное удлинение при упругой деформации пропорционально силе, приходящейся на единицу площади поперечного сечения стержня
Коэффициент пропорциональности aназывается коэффициентом упругости (упругой податливости). Он зависит только от свойств материала стержня. Величина s, равная отношению силы F к величине поверхности S, на которую сила действует, называется напряжением F / S = s. Если сила направлена по нормали к поверхности, напряжение называется нормальным. Если сила направлена по касательной к поверхности, на которую она действует, напряжение называется тангенциальным (или касательным). (Нормальное напряжение принято обозначать символом s, тангенциальное – τ). Итак, относительное удлинение оказывается пропорциональным нормальному напряжению, и коэффициент упругости aчисленно равен относительному удлинению при напряжении, равном единице.