На все тела, находящиеся вблизи Земли, действует ее притяжение. Под действием силы тяжести падают на Землю капли дождя, снежинки, оторвавшиеся от веток листья.
Но когда тот же снег лежит на крыше, его по-прежнему притягивает Земля, однако он не проваливается сквозь крышу, а остается в покое. Что препятствует его падению? Крыша. Она действует на снег с силои, равной силе тяжести, но направленной в противоположную сторону. Что это за сила?
На рисунке 34, а изображена доска, лежащая на двух подставках. Если на ее середину поместить гирю, то под действием силы тяжести гиря начнет двигаться, но через некоторое время, прогнув доску, остановится (рис. 34, б ). При этом сила тяжести окажется уравновешенной силой, действующей на гирю со стороны изогнутой доски и направленной вертикально вверх. Эта сила называется силой упругости . Сила упругости возникает при деформации. Деформация - это изменение формы или размеров тела. Одним из видов деформации является изгиб. Чем больше прогибается опора, тем больше сила упругости, действующая со стороны этой опоры на тело. Перед тем как тело (гирю) положили на доску, эта сила отсутствовала. По мере движения гири, которая все сильнее и сильнее прогибала свою опору, возрастала и сила упругости. В момент остановки гири сила упругости достигла силы тяжести и их равнодействующая стала равной нулю.
Если на опору поместить достаточно легкий предмет, то ее деформация может оказаться столь незначительной, что никакого изменения формы опоры мы не заметим. Но деформация все равно будет! А вместе с ней будет действовать и сила упругости, препятствующая падению тела, находящегося на данной опоре. В подобных случаях (когда деформация тела незаметна и изменением размеров опоры можно пренебречь) силу упругости называют силой реакции опоры .
Если вместо опоры использовать какой-либо подвес (нить, веревку, проволоку, стержень и т. д.), то прикрепленный к нему предмет также может удерживаться в покое. Сила тяжести и здесь будет уравновешена противоположно направленной силой упругости. Сила упругости при этом возникает из-за того, что подвес под действием прикрепленного к нему груза растягивается. Растяжение еще один вид деформации.
Сила упругости возникает и при сжатии . Именно она заставляет распрямляться сжатую пружину и толкать прикрепленное к ней тело (см. рис. 27, б ).
Большой вклад в изучение силы упругости внес английский ученый Р. Гук. В 1660 г., когда ему было 25 лет, он установил закон, названный впоследствии его именем. Закон Гука гласит:
Сила упругости, возникающая при растяжении или сжатии тела, пропорциональна его удлинению.
Если удлинение тела, т. е. изменение его длины, обозначить через х , а силу упругости - через F упр , то закону Гука можно придать следующую математическую форму:
F упр = kx ,
где k - коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью тела. У каждого тела своя жесткость. Чем больше жесткость тела (пружины, проволоки, стержня и т. д.), тем меньше оно изменяет свою длину под действием данной силы.
Единицей жесткости в СИ является ньютон на метр (1 Н/м).
Проделав ряд экспериментов, подтвердивших данный закон, Гук отказался от его публикации. Поэтому в течение долгого времени никто не знал о его открытии. Даже спустя 16 лет, все еще не доверяя своим коллегам, Гук в одной из своих книг привел лишь зашифрованную формулировку (анаграмму) своего закона. Она имела вид
Выждав два года, чтобы конкуренты могли сделать заявки о своих открытиях, он наконец расшифровал свой закон. Анаграмма расшифровывалась так:
ut tensio, sic vis
(что в переводе с латинского означает: каково растяжение, такова и сила). «Сила любой пружины,- писал Гук,- пропорциональна ее растяжению».
Гук изучал упругие деформации. Так называют деформации, которые исчезают после прекращения внешнего воздействия. Если, например, пружину несколько растянуть, а затем отпустить, то она снова примет свою первоначальную форму. Но ту же пружину можно растянуть на столько, что, после того как ее отпустят, она так и останется растянутой. Деформации, которые не исчезают после прекращения внешнего воздействия, называют пластическими .
Пластические деформации применяют при лепке из пластилина и глины, при обработке металлов - ковке, штамповке и т. д.
Для пластических деформаций закон Гука не выполняется.
В древние времена упругие свойства некоторых материалов (в частности, такого дерева, как тис) позволили нашим предкам изобрести лук - ручное оружие, предназначенное для метания стрел с помощью силы упругости натянутой тетивы.
Появившись примерно 12 тысяч лет назад, лук просуществовал на протяжении многих веков как основное оружие почти всех племен и народов мира. До изобретения огнестрельного оружия лук являлся самым эффективным боевым средством. Английские лучники могли пускать до 14 стрел в минуту, что при массовом использовании луков в бою создавало целую тучу стрел. Например, число стрел, выпущенных в битве при Азенкуре (во время Столетней войны), составило примерно 6 миллионов!
Широкое распространение этого грозного оружия в средние века вызвало обоснованный протест со стороны определенных кругов общества. В 1139 г. собравшийся в Риме Латеранский (церковный) собор запретил применение этого оружия против христиан. Однако борьба за «лучное разоружение» не имела успеха, и лук как боевое оружие продолжал использоваться людьми еще на протяжении пятисот лет.
Совершенствование конструкции лука и создание самострелов (арбалетов) привело к тому, что выпущенные из них стрелы стали пробивать любые доспехи. Но военная наука не стояла на месте. И в XVII в. лук был вытеснен огнестрельным оружием.
В наше время стрельба из лука является лишь одним из видов спорта.
1. В каких случаях возникает сила упругости? 2. Что называют деформацией? Приведите примеры деформаций. 3. Сформулируйте закон Гука. 4. Что такое жесткость? 5. Чем отличаются упругие деформации от пластических?
Павлова Дарья
Данная работа выполнена ученицей 7 класса основной общеобразовательной школы по теме "Сила упругости"
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
МОУ ООШ №3 г. Камешково Сила упругости в развитии техники и в жизни человека Подготовила ученица 7-б класса Павлова Дарья 2011
Твердые тела легко меняют свою форму… Легко сжать резиновую игрушку или стирашку …
Упругость свойство тел восстанавливать свою форму и размеры после снятия нагрузки
Использование упругости человеком в своих целях Охота древнего племени Спортивная стрельба
Надувные матрасы, кровати…
Упругая подошва для обуви…
Применение пружинок в быту
Амортизаторы
В архитектуре арки Колоны балки
Стальные конструкции мосты каркас зданий теплицы ограждения
Применение латуни и бронзы детали трубы посуда украшения
Изготовление лыж, клюшек
Повышение прочности и упругости Увеличение нагрузки Продление срока службы Экономия материалов и энергии
Предварительный просмотр:
Доклад на тему:
« Сила упругости. Ее значение в развитии техники и в жизни человека»
Подготовила ученица 7-б класса
Павлова Дарья.
2011г.
Из опытов известно, что твердые тела пол действием приложенных сил могут изменять свою форму и размеры, то есть деформироваться. Легко сжать резиновую игрушку, стирашку или изогнуть линейку. Если нагрузку устранить, то эти тела восстанавливают свою форму. Свойство тел восстанавливать свое первоначальное положение после удаления нагрузки называют упругостью. Сила, противодействующая внешней нагрузке и восстанавливающая форму тела, называется силой упругости.
Упругостью характеризуются твердые тела, жидкости и газы. Человек давно использует упругость в своих целях: лук для охоты и для спорта, длинные пролеты мостов, автомобильные шины, различные пружины, надувные матрасы, подошвы для обуви и многое, многое другое.
С точки зрения экологических проблем важно вот что: знание физики позволяет изменять свойства материалов, меняя их упругость и прочность так, как нам это удобно и нужно.
Упругость металла, а вместе с тем и прочность можно изменить, вводя в него примеси других элементов. Мы уже знаем, как из железа делают сталь. Так же мягкая медь превращается в твердую латунь и упругую бронзу, если в нее добавить цинк, олово, алюминий и другие металлы.
Идея комбинирования, сочетания используется и в строительстве при использовании армированных материалов, например железобетона. При изготовлении лыж склеивание слоев из различных пород дерева улучшает их упругость. Такой же эффект достигается при армировании пластмасс и металлов различными волокнами. Такие материалы называются композитными.
За счет повышения прочности и упругости деталей возможно увеличение нагрузки, продление срока их службы. На их изготовление тратится меньше материалов и энергии. А это значит, что уменьшается потребность в руде, нефти. Улучшение свойств стали и других материалов позволило строить мощные локомотивы, повысить грузоподъемность самолетов.
Литература
А.П. Рыженков. Физика. Человек. Окружающая среда. М. Просвещение,1996
Любое тело, когда его деформируют и оказывают внешнее воздействие, сопротивляется и стремиться восстановить прежние форму и размеры. Это происходит по причине электромагнитного взаимодействия в теле на молекулярном уровне.
Деформация - изменение положения частиц тела друг относительно друга. Результат деформации - изменение межатомных расстояний и перегруппировка блоков атомов.
Определение. Что такое сила упругости?
Сила упругости - сила, возникающая при деформации в теле и стремящаяся вернуть тело в начальное состояние.
Рассмотрим простейшие деформации - растяжение и сжатие
На рисунке показано, как действует сила упругости, когда мы сжимаем или растягиваем стержень.
Для малых деформаций x ≪ l справедлив закон Гука.
Деформация, возникающая в упругом теле, пропорциональна приложенной к телу силе.
F у п р = - k x
Здесь k - коэффициент пропорциональности, называемый жесткостью. Единица измерения жесткости системе СИ Ньютон на метр. Жесткость зависит от материала тела, его формы и размеров.
Знак минус показывает, что сила упругости противодействует внешней силе и стремится вернуть тело в первоначальное состояние.
Существуют и другие формы записи закона Гука. Относительной деформацией тела называется отношение ε = x l . Напряжением в теле называется отношение σ = - F у п р S . Здесь S - площадь поперечного сечения деформированного тела. Вторая формулировка закона Гука: относительная деформация пропорциональна напряжению.
Здесь E - так называемый модуль Юнга, который не зависит от формы и размеров тела, а зависит только от свойств материала. Значение модуля Юнга для различных материалов широко варьируется. Например, для стали E ≈ 2 · 10 11 Н м 2 , а для резины E ≈ 2 · 10 6 Н м 2
Закон Гука можно обобщить для случая сложных деформаций. Рассмотрим деформацию изгиба стержня. При такой деформации изгиба сила упругости пропорциональна прогибу стержня.
Концы стержня лежат на двух опорах, которые действуют на тело с силой N → , называемой силой нормальной реакции опоры. Почему нормальной? Потому что эта сила направлена перпендикулярно (нормально) поверхности соприкосновения.
Если стержень лежит на столе, сила нормальной реакции опоры направлена вертикально вверх, противоположно силе тяжести, которую она уравновешивает.
Вес тела - это сила, с которой оно действует на опору.
Силу упругости часто рассматривают в контексте растяжения или сжатия пружины. Это распространенный пример, который часто встречается не только в теории, но и на практике. Пружины используются для измерения величиы сил. Прибор, предназначенный для этого - динамаметр.
Динамометр - пружина, растяжение которой проградуированно в единицах силы. Характерное свойство пружин заключается в том, что закон Гука для них применим при достаточно большом изменении длины.
При сжатии и растяжении пружины действует закон Гука, возникают упругие силы, пропорциональные изменению длины пружины и ее жесткости (коэффициента k).
В отличие от пружин стержни и проволоки подчиняются закону Гука в очень узких пределах. Так, при относительной дефомации больше 1% в материале возникают необратимые именения - текучесть и разрушения.
Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Транскрипт
1 Силы упругости Силы в природе
2 Цели и задачи урока: Образовательные: актуализировать имеющиеся у учащихся знания о строении вещества, на основе которых, познакомить с принципом плотной упаковки атомов твёрдого тела; сформировать у учащихся устойчивые представления о природе возникновения силы упругости, силах межатомного взаимодействия; ввести понятия деформации, видов деформации, удлинения, жёсткости; познакомить с формулировкой и алгебраической записью закона Гука, а так же с видами движения тела под действием силы упругости; выработать умение записывать, анализировать закон Гука и другие закономерности, производить алгебраические преобразования величин и единиц измерения; по - возможности, самостоятельно определять порядок действий, составлять план практической деятельности, выполнять его; сформировать навыки измерения физических величин (k) косвенным методом на основе прямых измерений нескольких величин (Fупр и X).
3 Цели и задачи урока: Воспитательные: показать взаимосвязь процессов макро- и микромира; продолжить формирование единой естественно научной картины мира на основе объяснения законами физики процессов и явлений окружающей нас действительности, целостной системы знаний по теме «силы в природе», Развивающие: развивать логическое мышление, умение планировать свою работу обобщать и делать выводы, используя новую информацию и имеющийся жизненный опыт, а так же умение рефлексировать; развивать навыки практической работы; развивать способности к диалогу и сотрудничеству в мини группах.
4 В твердых телах аморфных и кристаллических частицы (молекулы, атомы, ионы) совершают тепловые колебания около положений равновесия, в которых энергия их взаимодействия минимальна. При увеличении расстояния между частицами возникают силы притяжения, а при уменьшении силы отталкивания. Силы взаимодействия между частицами обусловливают механические свойства твердых тел.
5 Знакомы ли вы с понятием силы? Как давно? Ещё много раз вы будете его слышать, употреблять и не только на уроке, но и в жизни. Дальнейшее изучение физики без понятия «сила» невозможно! Сегодня мы выясним, как много различных сил в окружающем нас мире, и подробно остановимся на законах и природе силы упругости. Когда она возникает? Какое значение она имеет для человека? Как можно её измерить и вычислить? Часто ли мы встречаемся в жизни с проявлениями силы упругости? Вы поймёте, что наблюдали неоднократно действие этой силы, пользовались приборами, устройство которых основано на действии силы упругости.
6 Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия.
7 Силы упругости являются следствием деформации, возникающей при контакте тел. На карандаш, лежащий на столе, действует сила тяжести, однако, он остаётся неподвижным, и значит, на него действует сила упругости чуть-чуть деформированного им стола, направленная вертикально вверх и равная по величине силе тяжести карандаша. Если на то же место стола поставить монитор компьютера, то деформацию поверхности стола можно будет заметить и на глаз. Си ла упруѓости сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации.
9 На линейку ставим тело. Почему прогибается линейка? А почему через некоторое время прогиб останавливается? Где возникает сила упругости в случае? Какой можно сделать вывод? Сила упругости возникает при деформациях! Когда мы говорим, что тело деформировано? Деформация это изменение формы и размеров тел. Если убрать тело, которое находится на линейке линейка принимает первоначальное положение. Если убрать из пружины пружина тоже возвращается в первоначальное состояние. Например: если взять кусок пластилина и подействовать силой (нажимом), то пластилин изменяет свою форму, если прекратили действие пластилин будет сохранять измененную форму. Применяют при обработке металлов ковке, штамповке, при кепке из пластилина, глины. Очень многие ученые занимались изучением деформации, но только английскому ученому Гуку удалось установить закон для упругих деформаций.
10 ГУК (Hooke), Роберт 18 июля 1635 г. 3 марта 1703 г. Английский естествоиспытатель Роберт Гук родился во Фрешуотере, графство Айл-оф- Уайт (остров Уайт) в семье священника местной церкви. В 1653 г. поступил в Крайст-Чёрч-колледж Оксфордского университета, где впоследствии стал ассистентом Р. Бойля. В 1662 г. был назначен куратором экспериментов при только что основанном Королевском обществе; член Лондонского королевского общества с 1663 г. С 1665 г. профессор Лондонского университета, в гг. секретарь Лондонского Королевского общества.
11 Разносторонний учёный и изобретатель, Гук затронул в своих работах многие разделы естествознания. В 1659 г. построил воздушный насос, совместно с Х. Гюйгенсом установил (около 1660 г.) постоянные точки термометра таяния льда и кипения воды. Усовершенствовал барометр, зеркальный телескоп, применил зрительную трубу для измерения углов, сконструировал прибор для измерения силы ветра, машину для деления круга и другие приборы.
12 К концу жизни Р. Гук сделал около 500 научных и технических открытий, включая закон упругости, конический маятник, спиртовой уровень, морской барометр и футшток. Они составляют основу современной науки, но по разным причинам приписываются другим людям. В силу особенностей характера и из-за чрезвычайно широкого круга интересов Гук часто не доводил свои открытия до конца и утрачивал приоритет, по поводу которого ему приходилось часто спорить с Ньютоном.
13 Виды деформаций: - растяжение (тросы, цепи); - сжатие (колонны, стены); - сдвиг (болты, заклёпки); - кручение (гайки, валы, оси); - изгиб (мосты, балки). Cилы, создавая давление, либо растяжение, могут изменять форму тела, например, длину пружины. Силы служат причиной либо ускорения тела (динамическое действие), либо изменение его формы (статическое действие).
14 ДЕФОРМАЦИЯ Деформация - изменение объема или формы тела. Виды деформаций: сжатие, растяжение, изгиб, кручение и др.
15 Некоторые виды деформаций твердых тел: 1 деформация растяжения;2 деформация сдвига; 3 деформация всестороннего сжатия
16 Деформация растяжения Деформация растяжения вид деформации, при которой нагрузка прикладывается продольно от тела, то есть соосно или параллельно точкам крепления тела. Проще всего растяжение рассмотреть на буксировочном тросе для автомобилей. Трос имеет две точки крепления к буксиру и буксируемому объекту, по мере начала движения трос выпрямляется и начинает тянуть буксируемый объект. В натянутом состоянии трос подвергается деформации растяжения, если нагрузка меньше предельных значений, которые может он выдержать, то после снятия нагрузки трос восстановит свою форму.
17 Деформация сжатия Деформация сжатия вид деформации, аналогичный растяжению, с одним отличием в способе приложения нагрузки, ее прикладывают соосно, но по направлению к телу. Сдавливание объекта с двух сторон приводит к уменьшению его длины и одновременному упрочнению, приложение больших нагрузок образовывает в теле материала утолщения типа «бочка».
18 Деформация сдвига Деформация сдвига вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела. В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой. На предельные нагрузки сдвига испытываются все крепежные элементы болты, шурупы, гвозди. Простейший пример деформации сдвига расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки сидение.
19 Деформация изгиба Деформация изгиба вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах. Каждый материал способен воспринимать определенный уровень нагрузки, твердые тела в большинстве случаев способны выдерживать не только свой вес, но и заданную нагрузку. В зависимости от способа приложения нагрузки при изгибе различают чистый и косой изгиб.
20 Деформация кручения Деформация кручения вид деформации, при котором к телу приложен крутящий момент, вызванный парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости оси тела. На кручение работают валы машин, шнеки буровых установок и пружины.
21 В качестве примера рассмотрим деформацию (растяжение или сжатие) упругой пружины. Под действием приложенной к пружине силы, равной весу подвешенного груза, пружина деформируется (т.е. ее длина увеличится на величину "х"). Возникает сила, противодействующая деформации -сила упругости. Сила упругости приложена к телу, вызывающему деформацию (к грузу). Сила упругости растянутой пружины уравновешивает силу тяжести, действующую на груз. Сила упругости возникает только при деформации тела. При исчезновении деформации тела исчезает и сила упругости.
23 Вид деформации Растяжения Сжатия Кручения Изгиба Сдвига Упругая Пластичная Признаки увеличивается расстояние между молекулярными слоями. уменьшается расстояние между молекулярными слоями. поворот одних молекулярных слоев относительно других. одни молекулярные слои растягиваются, а другие сжимаются или растягиваются, но меньше первых. одни слои молекул сдвигаются относительно других. после прекращения воздействия тело полностью вос-станавливает первоначальную форму и размеры. после прекращения воздействия тело не восстанавливает первоначальную форму или размеры.
24 ЗАКОН ГУКА Сила упругости прямо пропорциональна величине деформации. Закон Гука справедлив при малых (упругих) деформациях тел. Модуль силы Гука: F упр = k x где k -коэффициент упругости или жесткость пружины (ед.изм. в СИ - 1 Н/м) х - удлинение пружины или величина деформации пружины (ед.изм. в СИ - 1м) Fупр - сила упругости (ед.изм. в СИ - 1Н)
27 Пластическая и упругая деформация В процессе деформации важное значение имеет величина межатомных связей, приложение нагрузки достаточной для их разрыва приводит к необратимым последствиям (необратимая или пластическая деформация). Если нагрузка не превысила допустимых значений, то тело может вернуться в исходное состояние (упругая деформация). Простейший пример поведения предметов, подверженных пластической и упругой деформацией, можно проследить на падении с высоты резинового мяча и куска пластилина. Резиновый мяч обладает упругостью, поэтому при падении он сожмется, а после превращения энергии движения в тепловую и потенциальную, снова примет первоначальную форму. Пластилин обладает большой пластичностью, поэтому при ударе о поверхность оно необратимо утратит свою первоначальную форму.
29 Разновидностями сил упругости являются: - сила натяжения; направлена вдоль нити. - сила реакции опоры (со стороны опоры на тело); - сила нормального давления (со стороны тела на опору); направлены перпендикулярно поверхности
31 Вопросы «Мозаики». 1.Что такое деформация? 2.Какую деформацию называют упругой? 3.Какую деформацию называют пластической? 4.Перечислите виды деформаций. 5.Что происходит с телом при сжатии? 6.Что происходит с телом при растяжении? 7.Что происходит с телом при деформации изгиба? 8.Какую деформацию испытывают зубья пилы?
32 Вопросы «Мозаики». 9.Какую деформацию испытывает винт мясорубки? 10.Какую деформацию испытывают фундамент и стены домов? 11.Что происходит, если механическое напряжение в материале превышает предел прочности? 12.Для каких деформаций выполняется закон Гука? 13.Почему при упругих деформациях тело возвращается в исходное состояние? 14.Какие силы возникают в деформированном теле?
Лекция 16 Силы упругости. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука для разных деформаций. Модули упругости, коэффициент Пуассона. Диаграмма напряжений. Упругий гистерезис. Потенциальная энергия упругой
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА М-8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА И МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МЕТОДОМ КОЛЕБАНИЙ Цель работы: определение модуля сдвига и момента инерции диска методом крутильных колебаний. Приборы и принадлежности:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1.17 ЗАКОН ГУКА ЦЕЛЬ РАБОТЫ Экспериментально проверить справедливость закона Гука для упругих материалов различных видов. ЗАДАЧИ 1. Измерить удлинения l пружины 1 и пружины 2 в зависимости
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей
Экзаменационный билет 1 1. Реальный объект и расчетная схема. Силы внешние и внутренние. Метод сечений. Основные виды нагружения бруса. 2. Понятие об усталостной прочности. Экзаменационный билет 2 1. Растяжение
Лабораторная работа Изучение деформации растяжения. Цель: Приборы и оборудование: прибор для изучения деформации растяжения; индикатор часового типа 0-10 мм; микрометр; линейка измерительная; стальная
Лабораторная работа «ИЗУЧЕНИЕ УПРУГИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ» Цель работы: Определение модуля упругости материалов. Принадлежности: Установка для изучения упругих свойств материалов, образцы, линейка, микрометр,
Тема 4. Силы в природе 1. Многообразие сил в природе Не смотря на кажущееся разнообразие взаимодействий и сил в окружающем мире, существует всего ЧЕТЫРЕ типа сил: 1 тип - ГРАВИТАЦИОННЫЕ силы (иначе - силы
Методические указания к выполнению лабораторной работы 1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА * * Аникин А.И. Механика: методические указания к выполнению лабораторных работ по физике. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физики УПРУГИЕ
Лекция 8. Теория упругости 8.. Закон Гука и принцип суперпозиции 8.. Однородная деформация. Всестороннее сжатие 8.3.Однородная деформация. Сдвиг 8.4. Деформация зажатого бруска 8.5. Продольный звук 8.6.
КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ МОДУЛЬ КРУЧЕНИЯ И МОДУЛЬ СДВИГА Цель работы: изучить деформацию кручения и проверить выполнимость закона Гука при этой деформации Задачи: - определить модуль кручения стального стержня,
Лабораторная работа 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА Приборы и материалы: проволока, закрепленная на кронштейне; грузы для растяжения проволоки; индикатор, микрометр; рулетка. Краткая теория Всякое твердое тело
Лабораторная работа 14 Деформация твердого тела. Определение модуля Юнга Приборы и принадлежности: исследуемая проволока, набор грузов, два микроскопа Теоретические сведения Изменение формы твердого тела
Лабораторная работа Определение модуля сдвига и момента инерции вращающегося твердого тела при помощи утильного маятника Цель работы: Ознакомиться с деформациями сдвига, учения и методами определения модуля
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 1 ТЕМА Введение. Инструктаж по технике безопасности. Входной контроль. ВВЕДЕНИЕ В ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО КУРСУ «ПРИКЛАДНАЯ МЕХЕНИКА». ИНСТРУКТАЖ ПО ПОЖАРО- И ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ.
Взаимодействие тел (тема «Силы») Вариант 1 1. Какое явление происходит с резиновым жгутом, когда, взяв его за концы, разводят руки в стороны? а) Деформация сжатия. в) Деформация растяжения. б) Деформация
Методические указания к выполнению лабораторной работы.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРУЖИНЫ И СИСТЕМЫ ПРУЖИН * * Аникин А.И. Механика: методические указания к выполнению лабораторных работ по физике. Архангельск:
43 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧСКИХ ТКАНЕЙ. ФИЗИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ГЕМОДИНАМИКИ Задание 1. Выберите правильный ответ: 1. Деформацией называется.... а) изменение взаимного положения тел; б) изменение взаимного
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 2007 г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Н.А.Кормаков 1 9 класс Содержание БЛОК - 2 Блок - 2 Механические колебания и волны. Звук Содержание опорного конспекта Стр. Параграф учебника Лист -2 вопросов ОК 9.2.16 24 23,25 1-4 1.Колебательное движение
Физика. 9 класс. Тренинг «Инерция. Законы Ньютона. Силы в механике» 1 Инерция. Законы Ньютона. Силы в механике Вариант 1 1 Металлический брусок подвешен к пружине и целиком погружён в сосуд с водой, находясь
Кузьмичев Сергей Дмитриевич 2 СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ 10 Элементы теории упругости и гидродинамики. 1. Деформации. Закон Гука. 2. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Модули всестороннего сжатия и одностороннего
Лекция 6 http://www.supermetalloved.narod.ru Нагрузки, напряжения и деформации. Механические свойства. 1. Физическая природа деформации металлов. 2. Природа пластической деформации. 3. Дислокационный механизм
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра: «Машины и оборудование пищевой промышленности основы механики» РЕФЕРАТ
Сила тяжести СИЛА, с которой Земля притягивает все находящиеся на ней тела называется силой тяжести. Направление силы тяжести - вертикаль в данной точке земной поверхности. Вес тела и сила тяжести Модуль
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 ИЗМЕРЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ И МОДУЛЯ СДВИГА ТВЕРДЫХ ТЕЛ МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Цель работы: 1. Изучить динамику и кинематику крутильных колебаний.. Измерить моменты инерции твердых
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Проектирование и управление в технических системах» МЕТОДИЧЕСКИЕ
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Энергия Темы кодификатора ЕГЭ: работа силы, мощность, кинетическая энергия, потенциальная энергия, закон сохранения механической энергии. Мы приступаем к изучению
Контрольные вопросы по сопротивлению материалов 1. Основные положения 2. Каковы основные гипотезы, допущения и предпосылки положены в основу науки о сопротивлении материалов? 3. Какие основные задачи решает
Методическая разработка открытого урока по предмету: «Физика» Субханкулова Римма Ахметовна, преподаватель физики, высшей квалификационной категории ГАПОУ «БНК» г. Бугуруслана Оренбургской области. Тема:
1.1. Механическое движение. Траектория. Путь. Перемещение. Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. Поступательное движение
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 7 Определение модуля
1 Пояснительная записка Рабочая программа по физике для 7 класса составлена на основе «Примерной программы основного общего образования по физике. 7-9 классы» под редакцией В. А. Орлова, О. Ф. Кабардина,
Лабораторная работа 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА МЕТОДОМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Цель работы изучение колебательного движения на примере крутильного маятника, определение момента инерции твердого
Рабочая программа по физике для 7 класса Пояснительная записка Рабочая программа по физике для 7 класса составлена на основе программы: Е.М.Гутник, А.В.Перышкин. Физика. 7-9 классы. М.: Дрофа, 202 год.
Динамика 008.Сила, возникающая между приводным ремнем и шкивом при его движении, является силой А) натяжения. В) трения скольжения. С) трения качения. D) упругости. Е) трения покоя.. Равнодействующая трех
Аннотация к рабочей программе по физике для 9 класса МБОУ «Средняя общеобразовательная школа 35 с углубленным изучением отдельных предметов» Приволжского района города Казани (общеобразовательный уровень)
1.5. Механические колебания и волны Основные законы и формулы Колебания, при которых физические величины, которые их описывают (например, отклонение от положения равновесия, скорость, ускорение и т.д.),
Лекция 4 Тема: Динамика материальной точки. Законы Ньютона. Динамика материальной точки. Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Силы в механике. Сила упругости (закон
1 Физические явления и законы Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Два тела
Лабораторная работа 5 Определение модуля сдвига по крутильным колебаниям Целью работы является изучение деформации сдвига и кручения, определение модуля сдвига металлического стержня. Краткая теория Модуль
Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 7 Определение модуля сдвига методом кручения Методические указания к лабораторной работе для студентов всех специальностей
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Работа 1. Определение скорости распространения упругих продольных волн по времени соударения стержней Оборудование: установка, стержни, электронный счетчик-секундомер, линейка. Введение Процесс распространения
Теория деформированного состояния Понятие о тензоре деформаций, главные деформации Обобщенный закон Гука для изотропного тела Деформация объема при трехосном напряженном состоянии Потенциальная энергия
3. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ 3.2. Осевое растяжение-сжатие. Растяжением или сжатием называют такой вид деформации бруса (стержня), при котором в его поперечных сечениях возникает только один внутренний
КАРТА СХЕМА ПРОРАБОТКИ ТЕМЫ КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О КОЛЕБАНИЯХ 1. Определение колебаний. Виды колебаний Гармонические колебания: уравнение, амплитуда, фаза, частота, период. КИНЕМАТИКА ГАРМОНИЧЕСКИХ
12 Лекция 2. Динамика материальной точки. гл.2 План лекции 1. Законы Ньютона. Основное уравнение динамики поступательного движения. 2. Виды взаимодействий. Силы упругости и трения. 3. Закон Всемирного
Сила, с которой тело притягиваются к Земле, называется силой тяжести .
Fт – сила тяжести. Она направлена вертикально вниз если не учитывать. Точка приложения силы тяжести находится в центре тела.
g = 9,8 Н/кг – коэффициент пропорциональности, показывающий, что на тело массой 1 кг действует сила тяжести равная 9,8 Н
F Т = mg – модуль силы тяжести, где m – масса тела.
Отсюда видим, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела.
Сила тяжести, действующая на данное тело зависит:
1. От высоты тела над поверхностью Земли. Если тело поднять на некоторую высоту, то сила тяжести уменьшится.
2. От местоположения на Земле. Вследствие вращения Земли она сплюснута у полюсов. Тело находится ближе к центру Земли и g больше, поэтому на полюсах сила тяжести больше чем на экваторе.
Сила тяжести равна сила всемирного тяготения, действующая на тело со стороны Земли, (если не учитывать суточное вращение Земли).
Сила упругости – это сила, возникающая при деформации тела и препятствующая ей.
F упр – сила упругости. Она направлена всегда против деформации тела.
Точка приложения силы упругости находится на опоре, или на подвесе
Английский ученый Роберт Гук установил: сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения и сжатия, прямо пропорциональна абсолютному удлинению тела и направлена против деформации. L 0 - начальная длина тела. L – конечная длина тела. ∆L = L – L 0 –удлинение тела, показывает на сколько изменяется длина тела F внеш. – внешняя сила, вызывающая деформацию тела. ∆L>0 , при деформации растяжения. ∆L<0 , при деформации сжатия.
F упр. = k | ∆L| -закон Гука
k – жесткость тела – физическая величина, показывающая какая сила упругости возникает в теле при его удлинении на 1 м. [к] = Н/м
Сила трения – это сила, возникающая при касании двух тел и препятствующая их взаимному перемещению. Сила трения всегда направлена против скорости тела.
Причиной возникновения силы трения покоя является:
- Неровности на соприкасающихся телах.
- Силы взаимного притяжения между молекулами соприкасающихся тел.
Чтобы уменьшить трение используют смазку, которая заполняет неровности и разъединяет молекулы соприкасающихся тел, не давя им притягиваться. Сила трения относится к электромагнитным силам.
Виды трения : трение покоя, трение скольжения, трение качения.
Трение покоя .
F тр. пок. – это сила препятствующая началу движения одного тела по поверхности другого.
F тр.пок. = F тяги, если v = 0
F тр.пок. мах. – сила трения покоя максимальная
F тр.пок. мах. = F тяги, если v = const, т. е. она равна той силе тяги, которая сдвигает тело с места.
Сила трения покоя играет большую роль в нашей жизни, т. к. благодаря ей мы можем перемещаться; она помогает сдвинуть с места транспортное средство, она удерживает одно тело на поверхности другого.
Сила трения скольжения .
Сила трения скольжения – это сила трения возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого.Fтр. ск. = F тяги, если тело движется прямолинейно и равномерно.
Fтр. ск. Сила трения скольжения не зависят от площади соприкасающихся тел. Fтр. ск. зависит: 1.от силы давления. Чем больше сила давления, тем больше и сила трения. 2. от качества обработки поверхностей соприкасающихся тел 3. от материала соприкасающихся тел. Сила трения качения
.
Сила трения качения - это сила, препятствующая качению одного тела по поверхности другого. Основная причина ее возникновения в том, что катящееся тело, деформирует опору и ему приходится все время выкатываться из образующейся лунки. Fтр. кач. = F тяги, если тело движется прямолинейно и При прочих равных условиях сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения. На этом свойстве основано применение шариковых и роликовых подшипников. Сила сопротивления.
Сила сопротивления – это сила трения возникающая при движении тела в жидкости или газе. В жидкости нет силы трения покоя, поэтому даже небольшая сила тяги может сдвинуть тело с места. F с зависит: F тр. . = μ . F д = μN μ . – коэффициент трения F д - сила давления на опору N – сила реакции опоры. Если между соприкасающимися телами имеется слой смазки, то трение называют жидким, а если смазки нет, то – сухим. Сила трения не потенциальная сила, т. е работа этой силы зависит от формы траектории движения и на замкнутой траектории работа этой силы не равна нулю. 3.Решите задачу
:
ударом клюшки хоккейной шайбе сообщили скорость 20 м/с. Через 2 секунды скорость шайбы, движущейся прямолинейно, стала равна 16 м/с. Найдите ускорение шайбы. Решение: по формуле для вычисления ускорения a=Dv/t путём вычислений получаем, что ускорение шайбы 2 м/с 2 .
