V. Контрольные вопросы.

1. Назвать виды деформации.

2. Какая деформация называется упругой?

3. Сформулировать основной закон упругой деформации.

4. Что называется модулем Юнга?

5. Что называется коэффициентом упругости, напряжением, абсолютным и относительным удлинением?

6. Чему равна энергия упруго деформированного тела?

7. Начертите диаграмму растяжения и укажите на ней предел упругости, пластичности и прочности.

8. Какая деформация называется пластической?

9. Стальная проволока диаметром 1 мм имеет длину 5м, когда на ней висит груз 20 кг. На сколько удлинится проволока, если груз увеличить еще на 10 кг.

10. Найдите работу, которую необходимо затратить, чтобы сжать пружину на 15 см, если известно, что сила пропорциональна деформации и под действием силы 20 Н пружина сжимается на 1 см.

11. К проволоке диаметром 2 мм подвешен груз массой 2 кг. Найдите напряжение, возникшее в проволоке?

12. Товарный вагон массой 31 т, двигаясь в тупике со скоростью 40 см/с, наталкивается своими буферами на два упора. Буфера сжимаются, а упоры почти не деформируются. Пружина каждого из буферов сжимается под действием силы 10 кН на 7 мм. На сколько сожмутся пружины буферов?

13. Стальной стержень массой 5 кг растянут на 0,001 своей первоначальной длины. Найдите потенциальную энергию растянутого стержня.

1.11 Изучение явлений переноса в воздухе при комнатной температуре.

Цель работы: Определить коэффициенты уравнений переноса для воздуха при комнатных температурах.

I. Теоретическое введение.

Сущность явлений переноса (диффузии, теплопроводности и внутреннего трения) состоит, в том, что вследствие хаотического движения большого количества молекул через единицу площади соответственно переносится масса вещества, кинетическая энергия, импульс тела. Для возникновения явлений переноса (диффузии, теплопроводности, внутреннего трения) необходимо наличие градиента переносимой величины. Масса вещества dM, переносимая в результате диффузии (или самодиффузии) за время dt через сечение потока dS, равна:

(1)

где — градиент плотности; D — коэффициент диффузии.

Из формулы (1) следует, что

(2)

Коэффициент диффузии численно равен массе вещества, перенесенной через единицу площади, за единицу времени при градиенте плотности, равном единице. Процесс переноса кинетической энергии, при наличии разности температур соседних слоев, называется теплопроводностью. Количество энергии dQ, перенесенной в процессе теплопроводности через площадь dS за время dt при температурном градиенте , равно:

(3)

Отсюда коэффициент теплопроводности равен:

(4)

К

dl dS

Рисунок 1.

оэффициент теплопроводности численно равен количеству энергии, перенесенной через единицу площади за единицу времени при температурном градиенте, равном единице. Процесс переноса импульса при наличии разности скоростей соседних слоев называется внутренним трением.

Импульс , перенесенный через площадь за время при градиенте скорости , равен:

(5)

Из равенства (5) следует, что коэффициент трения равен:

(6)

Коэффициент внутреннего трения численно равен силе трения, действующей на единицу площади при градиенте скорости, равном единице.