- •1.Системы отсчета и системы координат. Преобразования координат. Понятие времени. Периодические процессы. Синхронизация часов.
- •4.Преобразования Галилея. Сложение скоростей.
- •7.Законы Ньютона. Формулировки. Границы применения.
- •12.Понятия кинетической и потенциальной энергии.
- •2.*Системы единиц измерения.
- •3.Перемещение, скорость, ускорение.
- •5.Масса и импульс материальной точки.
- •6.Понятие силы. Экспериментальное доказательство векторного характера силы. Измерение сил.
- •14.Силы инерции. Поступательное движение …
- •30.Гидростатика.Закон Паскаля. Закон Архимеда.
- •8..Импульс системы материальных точек. ..
- •11.Трение. Трение сухое и вязкое. Трение ..
- •9.Момент импульса системы материальных…
- •15.*Законы сохранения при столкновениях. *Упругие и неупругие столкновения. *Экспериментальная проверка законов сохранения на примере удара шаров.
- •17.*Опыты по измерению гравитационной постоянной.
- •24.Момент инерции тела. Тензор инерции.
- •16.Законы Кеплера. Закон тяготения Ньютона. Гравитационная энергия.
- •29.*Экспериментальное определение модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона.
- •36.Бегущая волна. Волновое уравнение. Классификация волн.
- •17.Физический смысл гравитационной постоянной
- •18.Уравнение движения тел относительно Земли.
- •19.*Измерение ускорения свободного падения. Оборотный и математический маятники.
- •20.*Невесомость. Принцип эквивалентности.
- •41.Дифракция волн. Принцип Гюйгенса.
- •37.*Энергия упругой волны. Плотность потока энергии. Фазовые скорости продольных и поперечных волн.
- •21.Экспериментальные доказательства …
- •33.Гармонический осциллятор и осциллятор с затуханием. Параметры моделей. Связь между кинематическими характеристиками.
- •23.Описание состояния абсолютно твердого тела. Разложение движения твердого тела на поступательное и вращательное. Углы Эйлера.
- •35.Резонанс. Резонансный метод исследования колебаний.
- •27.Гироскопы и гироскопические силы. Нутация и прецессия.
- •28.Классификация деформаций. Упругий
- •31.Давление жидкости и газа в поле силы тяжести. Барометрическая формула. Жидкостный манометр.
- •38.Эффект Доплера.
- •32.Стационарное течение идеальной жидкости.
- •34.Нормальные колебания систем со многими степенями свободы. Нормальные частоты.
- •39.Интерференция волн. Биения. Стоячие волны.
- •10.Работа сил. Классификация сил.
28.Классификация деформаций. Упругий
Г истерезис (от греч. hysteresis — отставание, запаздывание), явление, которое состоит в том, что физическая величина, характеризующая состояние тела (например, намагниченность), неоднозначно зависит от физические величины, характеризующей внешние условия (например, магнитного поля). Г. наблюдается в тех случаях, когда состояние тела в данный момент времени определяется внешними условиями не только в тот же, но и в предшествующие моменты времени. Неоднозначная зависимость величин наблюдается в любых процессах, т.к. для изменения состояния тела всегда требуется определённое время (время релаксации) и реакция тела отстаёт от вызывающих её причин. Такое отставание тем меньше, чем медленнее изменяются внешние условия Однако для некоторых процессов отставание при замедлении изменения внешних условий не уменьшается. В этих случаях неоднозначную зависимость величин называется гистерезисной, а само явление — Г.
Упругий Г., т. е. гистерезисная зависимость деформации и от механического напряжения s, наблюдается в любых реальных материалах при достаточно больших напряжениях (рис. 6). Упругий Г. возникает всякий раз, когда имеет место пластическая (неупругая) деформация (см. Пластичность). Пластическая деформация обусловлена перемещением дефектов, например дислокаций, всегда присутствующих в реальных материалах. Примеси, включения и др. дефекты, а также сама кристаллическая решётка стремятся удержать дислокацию в определенных положениях в кристалле. Поэтому требуются напряжения достаточной величины, чтобы сдвинуть дислокацию. Механическая обработка и введение примесей приводят к закреплению дислокаций, в результате чего происходит упрочнение материала, пластическая деформация и упругий Г. наблюдаются при больших напряжениях. Энергия, теряемая в образце за один цикл, идёт в конечном счёте на нагревание образца. Потери на упругий Г. дают вклад во внутреннее трение. В случае упругих деформаций, помимо гистерезисных, есть и др. потери, например обусловленные вязкостью. Величина этих потерь, в отличие от гистерезисных, зависит от частоты изменения s (или и). Иногда понятие «упругий Г.» употребляется шире — говорят о динамической петле упругого Г., включающей все потери на данной частоте.
Зако́н Гу́ка — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком (Хуком) (англ. Robert Hooke). Поскольку закон Гука записывается для малых напряжений и деформаций, он имеет вид простой пропорциональности. Для тонкого растяжимого стержня закон Гука имеет вид: . Здесь сила натяжения стержня, — его удлинение, а называется коэффициентом упругости (или жёсткостью). Очевидно, что коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров стержня. Полезно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения и длины ) явно, записав коэффициент упругости как . Величина называется модулем Юнга и зависит только от свойств материала. Полезно теперь ввести относительное удлинение и нормальное напряжение в поперечном сечении . В этих обозначениях закон Гука записывается как . Величину, обратную жёсткости, называют гибкостью.
Обобщённый закон Гука
В общем случае напряжения и деформации являются тензорами второго ранга в трёхмерном пространстве (имеют по 9 компонентов). Связывающий их тензор упругих постоянных является тензором четвёртого ранга и содержит 81 коэффициент. Вследствие симметрии тензора , а также тензоров напряжений и деформаций, независимыми являются только 21 постоянная. Закон Гука выглядит следующим образом: . Для изотропного материала тензор содержит только два независимых коэффициента. Следует иметь ввиду, что закон Гука выполняется только при малых деформациях. При превышении предела пропорциональности связь между напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред закон Гука неприменим даже при малых деформациях.