Деформація тіл. Види деформації

1-й семестр

МЕХАНІКА

2. Динаміка

Урок 11/31

Тема. Деформація тіл. Види деформації

Мета уроку: ознайомити учнів з видами деформацій

Тип уроку: Вивчення нового матеріалу

План уроку

Контроль знань

5 хв.

1. Перелічіть основні етапи розвитку космосу.

2. Розкажіть про внесок українських учених у розвиток космосу

Демонстрації

5 хв.

1. Деформації розтягання й стискання.

2. Пружні й непружні деформації

Вивчення

нового матеріалу

30 хв.

1. Деформація.

2. Деформації розтягання й стискання.

3. Пружні й непружні деформації

Закріплення вивченого матеріалу

5 хв.

Контрольні запитання

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Деформація

Деформації виникають тому, що різні частини тіла рухаються по-різному. Якби всі частини тіла рухалися однаково, тіло завжди зберігало б свою початкову форму й розміри, тобто залишалося б недеформованим.

O

Деформація – це зміна форми й розмірів тіла під дією зовнішніх сил.

Розглянемо кілька прикладів.

1). Візьмемо м’яку гумку для олівця й натиснемо на неї пальцем.

 Деформація тіл. Види деформації

Палець, що натискає на гумку, переміщає верхні шари гумки; нижній шар, що знаходиться на столі, залишається нерухомим, тому що стикається з набагато твердішою за гумку поверхнею стола. Різні частини гумки зміщаються по-різному, і гумка змінює свою форму: виникає деформація. Деформована гумка діє на дотикальні з нею тіла з певною силою. Палець чітко відчуває тиск гумки. Якщо палець прибрати, гумка набуде колишньої форми.

2). Візьмемо м’яку циліндричну пружину й повільно опустимо її одним краєм на стіл. Пружина виявиться стиснутою.

 Деформація тіл. Види деформації

Відбувається ця деформація так: після того, як нижній виток пружини торкнувся поверхні стола, цей виток припиняє рухатися, верхні ж витки пружини продовжують опускатися й наближаються до нижніх витків; пружина стискається, і з’являються сили пружності; рух верхніх витків припиняється лише тоді, коли сила пружності, що виникла в результаті стискання, у будь-якому місці пружини діятиме на вищі витки із силою, що дорівнює їхній вазі. Але для цього витки пружини мають бути стиснуті тим сильніше, чим нижче вони розташовані, тому що сила пружності, що діє з їхнього боку, має зрівноважувати вагу більшого числа витків.

2. Деформації розтягання й стискання

За характером зсуву частинок тіла одна відносно одної розрізняють такі види деформацій: розтягання, стискання, зсув, крутіння, вигин.

Найбільш простим видом деформації є деформація розтягання й деформація стискання.

Якщо до однорідного, закріпленого з одного кінця стрижня прикласти силу вздовж його осі в напрямі від стрижня, то він зазнає деформації розтягання. Деформації розтягання зазнають троси, канати, ланцюги в піднімальних пристроях, стяжки між вагонами тощо. Якщо на закріплений стрижень подіяти силою вздовж його осі в напрямі до стрижня, то він зазнає стискання. Деформації стискання зазнають стовпи, колони, стіни, фундаменти будинків та ін. Унаслідок розтягання або стискання змінюється площа поперечного перерізу тіла.

Деформації розтягання й стискання характеризуються абсолютним і відносним подовженням.

O Абсолютне подовження – це фізична величина, що дорівнює зміні довжини тіла внаслідок деформації розтягання або стискання.

Абсолютне подовження позначають? l і обчислюють за формулою: ?l = l – l0, де l0 – початкова довжина тіла, а l – довжина деформованого тіла.

Очевидно, що в разі деформації розтягання? l > 0, а у випадку деформації стискання? l < 0.

O Відносне подовження – це фізична величина, що дорівнює відношенню абсолютного подовження до початкової довжини тіла.

Відносне подовження позначається є і обчислюється за формулою:

 Деформація тіл. Види деформації

У випадку деформації розтягання? > 0, а вразі деформації стискання? < 0.

3. Пружні й непружні деформації

Розтягнемо пружину, а потім відпустимо її. Якщо пружина після деформації цілком відновить свої розміри й форму, то така деформація є пружною.

O Деформації, які повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пружними.

Якщо взяти в руки пластиліновий брусок і стиснути його, то пластилін так і залишиться деформованим після припинення дії сили. Такі деформації називають непружними (пластичними).

Деформації, які зберігаються й після того, як зовнішні сили перестають діяти на тіло, називаються пластичними.

Речовини, у яких пружна деформація помітно переходить у пластичну лише впродовж тривалого часу (роки!), називають пружними речовинами. Прикладами пружних речовин є сталь, скло. Речовини, у яких пружна деформація помітно переходить у пластичну протягом короткого часу (секунди, частки секунди), називають пластичними речовинами. Приклади: свинець, віск тощо.

Запитання до учнів під час викладу нового матеріалу

1. Коли можуть виникати деформації?

2. Що служить причиною деформації?

3. За яких умов може виникати деформація розтягання? деформація стискання?

4. За допомогою яких фізичних величин можна охарактеризувати деформації стискання й розтягання?

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

Контрольні запитання

1. Наведіть приклади деформацій стискання; деформацій розтягання.

2. Наведіть приклади пружних деформацій.

3. Наведіть приклади пластичних деформацій.

Що ми дізналися на уроці

– Деформація – це зміна форми й розмірів тіла під дією зовнішніх сил.

– Абсолютне подовження – це фізична величина, що дорівнює зміні довжини тіла внаслідок деформації розтягання або стискання:

 Деформація тіл. Види деформації

– Відносне подовження – це фізична величина, що дорівнює відношенню абсолютного подовження до початкової довжини тіла:

 Деформація тіл. Види деформації

– Деформації, що повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пружними.

– Деформації, які зберігаються й після того, як зовнішні сили перестають діяти на тіло, називаються пластичними.

Домашнє завдання

1. П.: § 25.

2. 36.: № 8.13; 8.20; 8.23; 8.24.




Деформація тіл. Види деформації