§ 41. Деформация тел

Если взаимодействие тел не приводит к появлению ускорений у тел, то тела будут деформироваться. То есть в этом случае проявляется статическое действие силы.

Любое изменение размеров и формы тела, происходящее под действием внешних сил, называется деформацией.

Так как деформация возникает во время взаимодействия тел, то деформируются оба взаимодействующих тела. Например, если привести в соприкосновение два резиновых мяча, то деформироваться будут оба мяча, а не один мяч (рис.4.29).

Рис.4.29

Или при растягивании эспандера деформируются не только его пружины, но и мышцы человека, растягивающего его.

Деформации, которые испытывают тела, бывают двух видов: упругая и пластичная.

Деформация называется упругой, если после прекращения действия внешней силы, тело восстанавливает свои прежние размеры и форму.

Деформация называется пластичной, если после прекращения действия внешней силы, тело не восстанавливает свои прежние размеры и форму.

Объясните, какие деформации испытывают резиновый шнур, воздушный шарик, стальная пружина, свинцовая пластина, кусок глины, пластилин под воздействием внешней силы?

Материалы, из которых изготавливают мосты, балки, стены зданий, детали машин должны обладать упругими свойствами.

А материалы, подвергающиеся процессам ковки, штамповки, лепки должны обладать пластичными свойствами.

Многие материалы изменяют свои упругие свойства при изменении внешних условий. Так, например, свинец при комнатной температуре неупругий, а при -150^оС он становится упругим. Упругое при комнатной температуре железо становится мягким и пластичным, если его нагреть до 800^оС. Это свойство железа и многих других металлов используют при обработке и производстве металлических изделий.

Колокольчик, изготовленный из свинца при комнатной температуре не звенит, а при температуре -183^оС звенит не хуже серебряного. Пластилиновым молотком, остуженным до -196^оС можно забивать мелкие гвозди, чего никак не сделаешь при комнатной температуре.

Характер деформации зависит от величины и длительности действия силы, от природы материала вещества, от его температуры и других факторов.

Приведите примеры, которые доказывают, что характер деформации зависит от величины приложенной силы, от времени ее действия и от природы материала вещества.

В школьном курсе физики в основном изучаются упругие деформации.

Существуют разные виды упругих деформаций: деформации растяжения и сжатия, деформации изгиба, сдвига и кручения.

Подумайте, где бы вы могли наблюдать в обыденной жизни деформации сжатия и растяжения, изгиба и сдвига, кручения.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется деформацией тела?

2. Каков механизм деформации?

3. Какие виды деформаций вы знаете?

4. Какая деформация называется упругой?

5. Какая деформация называется пластичной?

6. Приведите примеры упругих тел и их использование в технике, строительстве.

7. Приведите примеры пластичных тел и их использование в технике, строительстве.

8. Каким образом можно изменить упругие свойства тел? Приведите примеры.