Діаграма розтягу тіл

Візьмемо зразок якоїсь пружної речовини, наприклад капронову ліску, і цей зразок будемо розтягувати.

Графік залежності механічної напруги s від відносної деформації ξ тіла називають діаграмою розтягу (Рисунок 2.6).

АВ - ділянка пропорційності σ_П– межа пропорційності. На цій ділянці справедливий закон Гука. σ_Пр - межа пружності. Вище цієї точки зразок (після зняття навантаження) не відновлює свою форму.

D Е - ділянка текучості матеріалу. На цій ділянці (при зростанні деформації) механічна напруга в зразку залишається незмінною. Механічна напруга σ_Т, при якій матеріал «тече», називається межею текучості.

σ_М - межа міцності (таблична величина). Після проходження цієї точки зразок починає руйнуватися.

L - точка розриву зразка.

Запас міцності (коефіцієнт безпеки) z

Запас міцності - це відношення гранично допустимої механічної напруги до механічної напруги в тілі, при якій можлива безпечна робота z=σ_max/σ.

Крихкість - це властивість матеріалів руйнуватись при незначних деформаціях, коли значення механічної напруги не перевищує межу текучості.

Пластичність - це властивість твердих тіл необоротно змінювати свої розміри й форму під дією механічних навантажень.

*Матеріали при нагріванні стають більш пластичними: якщо нагріти залізо до температури 800 –900˚С, то воно стає пластичним і м’яким, цю властивість використовують під час кування і штампування металевих виробів.

*Іноді матеріал у процесі деформації зміцнюється: якщо сильно смикнути металевий дріт, то його поверхневий шар ущільнюється й межа пружності зростає. Це явище називають наклепуванням.

2 .3 Сили тертя. Коефіцієнт тертя. Сила опору середовища. Сила тертя кочення

Сила тертя ковзання F_тр

_{1. Визначення.} Сила, яка виникла під час ковзання одного тіла по поверхні іншого і прикладена до рухомого тіла, називається силою тертя ковзання.

_{2. Сила тертя ковзання напрямлена проти руху тіла.}

_{3. Силу тертя ковзання розраховують за формулою.} F_тр=μN, де m - коефіцієнт тертя ковзання, а N – сила реакції опори.

_{4. Природа сили. Сила тертя ковзання виникає} через наявність у взаємодіючих поверхнях нерівностей. Ці нерівності чіпляються одна за одну і взаємодіють між собою силами пружності. Тобто сила тертя ковзання за природою електромагнітна.

_{*Сила тертя ковзання не залежить від швидкості тіла, і площі взаємодіючих поверхонь, вона залежить тільки від коефіцієнту тертя ковзання і ваги тіла.}

Коефіцієнт тертя ковзання μ

1. Коефіцієнт тертя характеризує властивості поверхонь тіл при ковзанні одного тіла по іншому і залежить тільки від нерівностей поверхонь, що взаємодіють.

_{2. Визначення.} Коефіцієнт тертя - це відношення сили тертя ковзання F_тр до сили реакції опори N.

_{3. Це скалярна величина.}

4. ; Коефіцієнт тертя не залежить від швидкості руху тіла й завжди менший одиниці (μ<1). Деякі значення коефіцієнту тертя занесені до таблиць.

[μ] = 1.

Сила опору середовища

1. Визначення. Сила опору середовища – це сила, яка виникає при русі тіла у газі або рідині.

2. Сила опору середовища завжди напрямлена проти руху тіла.

3 . Сила опору залежить: а) від форми тіла (Рисунок 3.8) ; б) від площі лобової поверхні тіла; в) від швидкості тіла (при малих швидкостях сила опору пропорційна швидкості тіла, при великих пропорційна квадрату швидкості тіла; г) від властивостей рідин і газів (в’язкості, густини; д.)часто силу опору розраховують за формулою F=μN, де під m розуміють відношення сили опору до ваги тіла.

4 . Природа сили полягає в тому, що в рідинах і газах тиск, який спричиняє середовище перед тілом Р₁, більший за тиск поза тілом Р₂.

* Не існує сили опору спокою, наприклад, будь-якою малою силою можна зрушити тіло, що плаває у воді.

Сила тертя кочення

1. Визначення. Сила тертя кочення – це сила опору руху, що виникає при перекочуванні тіл один по одному.

_{2. Сила тертя кочення напрямлена проти руху тіла.}

3 .

Де (Рисунок 2.10) F_тр.к - сила тертя кочення, f - коефіцієнт тертя кочення, R - радіус тіла, N- реакція опори.

4. Походження тертя кочення можна наочно уявити собі так: коли куля або циліндр котиться по поверхні іншого тіла, він трохи вдавлюється в поверхню цього тіла (Рисунок 2.11), а сам трохи стискається. Таким чином, тіло, що котиться, увесь час ніби закочується на гірку. Разом із тим відбувається відрив ділянок однієї поверхні від іншої, а сили зчеплення, що діють між цими поверхнями, перешкоджають цьому. Обидва ці явища й викликають сили тертя кочення.

*Чим твердіше поверхні, тим менше вдавлення і тим менше тертя кочення.