13. Серпімді деформация. Гук заңы

Серпімді деформацияда күш әсері тоқтаған соң, металл бастапқы қалпына келеді. Серпімді деформацияда кернеу мен деформация ара қатысы Гук заңы бойынша өзгереді (а,б):

Гук заңы — тегеурін мен одан туған пішін өзгерісі арасындағы тура пропорционалдықты анықтайтын заң.

Гук заңы тәжірибе негізінде көптеген серпімді денелер үшін белгілі бір шекте жүктемелеу арқылы расталады. Гук заңы тура пропорционал болып табылатын тегеуріннің ең жоғары шегі — пропорционалдық шек болып табылады. Бұл заң ұлғаю, сығу және ығыстыру кезіндегі Гук заңы болып бөлінеді. Бірінші заң бойынша нормаль кернеу  салыстырмалы ұзартуға пропорциональ яғни   мұндағы   — ұлғаю кезіндегі серпімділік модулі деп аталатын пропорционалдық коэффициенті. Екінші заң бойынша жанама кернеу   ығысу бұрышына   пропорционал және  , мұндағы   — ығысу кезіндегі серпінділік модулі; серпінділік модульдері   және   заттың түріне қарай тәжірибе жолымен анықталады және заттың қатаңдығы шамасын сипаттайды. Өлшем бірлігі кг/ см² немесе км/мм.

14. Импульс моментінің сақталу заңы

Массасы қатты дененің кішкентай бөлшегін қарастырайық. Оның жылдамдығы және оған қатысты импульсі нүкте траекториясына жанама бойымен бағытталған.

Импульс моментін анықтау

Қозғалмайтын О нүктесіне қатысты импульс моменті векторы материялық нүктенің радиус-векторы мен оның импульсінің векторлық көбейтіндісіне тең физикалық шама:

Импульс моменті векторы векторлық көбейтінді ережесі арқылы анықталып, айналу осі бойында жатады, ал оның модулі мына өрнекпен анықталады:

Материялық нүктенің осіне қатысты импульс моменті векторы осы векторының айналу осіне түсірілген проекциясы арқылы анықталады. Ол айналу осінде жатыр және оның модулі мына теңдеу арқылы анықталады.

Қатты дененің Z осьіне қатысты импульс моменті векторы барлық нүктелерінің векторларының қосындысына тең. Барлық векторлар айналу осінде жатыр және бірдей бағытталған. Олардың модулі мынаған тең.

теңдігін векторлық түрде былай жазуға болады:

Оны уақыт бойынша дифференциалдап( ) мына өрнекті аламыз:

Бұл қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі заңының бір түрі: ось бойымен қатты дененің айналу кезіндегі импульс моменті уақыт бойынша туындысы сол денеге әсер ететін сыртқы күштердің моментіне ( ) тең.

Соңғы теңдікті былай жазуға болады.

Айналушы дененің импульс моментінің өзгерісі оған әсер етуші сыртқы күштердің әсерінен болады.

Тұйық жүйеде сыртқы күштердің моменті нольге тең.

ж/ә

Бұл теңдік импульс моментінің сақталу заңын құрайды: қозғалмайтын оське қатысты дененің импульс моменті тұйық жүйеде тұрақты болып, уақыт бойынша өзгермейді.

Бұл тұжырым табиғаттың іргелі заңдарының бірі болып, кеңістіктің изотропты (барлық бағыттар тең құқықты) екендігінің салдары, яғни табиғатта оқшауланған бағыттың жоқ екендігін көрсетеді. Тұйық жүйенің бұрылуы оның механикалық қасиеттерін өзгерте алмайды.