Скоростта на пролетта за малки деформации, социална мрежа на преподавателите

Комплекс №2 »град Джанкой

Когато удари топката на пода малко компресиран, но след възстановяването възстановява кръглата форма; окото батут първия шнур, когато акробат падане върху него и след това отстраняване и хвърля акробат; ако протегна разширително пролетта, след което дръпнете ги спря, пролетта ще се свие до първоначалната си дължина.

Тези обекти са направени от еластичен (еластична) материал или устройство (гуми, капронова въже, стоманена пружина). Има нееластични (пластмасови) материали като олово, глина, пластелин, тесто и така нататък. Под влияние на други органи, те могат да бъдат деформирани, но не се върне към първоначалната си форма след прекратяване на силата. (Промени във формата или размера на тялото от действието на силите се наричат ​​деформации Ако деформацията изчезва, когато силата е отстранена, тя се нарича еластична, ако не изчезне -. Нееластичното).

Деформацията и еластичност - свойства не само на твърди частици. Течности и газове не запазват формата си, така деформация на формата си не предизвиква еластичните сили. Но опитът да се промени до свиване на обема им причинява еластична реакция.

От гледна точка на атомната еластично поведение произлиза от взаимодействието на атомите. Фигури 1.2 атомни взаимодействие сила пружини моделирани.

сили на привличане между атомите преобладават през отблъскващи сили, когато разстоянието между атомите.

Обратно, отблъскване преобладава когато атома подход.

На определено разстояние от тези сили са балансирани между атомите.

Когато тялото е компресиран междумолекулна разстояние намалява, започват да доминират силите на отблъскване; с тялото стречинг, всичко се случва точно обратното. По този начин, еластичната сила е винаги настъпва, когато деформация на тялото, е насочен противоположно на деформация и има тенденция да се върне тялото към първоначалното си състояние.

Еластична сила на електромагнитен характер и се определя до голяма степен от електростатични взаимодействия. Материалът съществува като отблъскващи сили между положително заредените ядра и отрицателно заредени между електронен слой атоми и силите на привличане между ядрото и всеки електронен слой атоми и други

От същия материал може да бъде еластичен или пластмаса, в зависимост от силата на своето време за действие, температура и т.н. в нашите ръце стомана бар -. Еластичен материал, но при тежки удари с чука, особено ако лентата се загрява, тя може да се разглежда като пластмаса.

В зависимост от външните влияния деформация може да варира. Например, с увеличаване на външни сили еластична обект, губи еластичност (формата си след прекратяване на експозицията не се връща напълно с оригинала), а след това може да бъде унищожен. Струнна китара може да се удължи, така че дължината му винаги ще бъде повече от оригинала, както и с допълнително напрежение дори да я изгубиш.

За малки деформации еластична сила, пропорционално на деформация на тялото и насочени в посока, обратна на посоката на движение на тялото на деформация на частиците: F = Ex KX. където к - твърдостта на тялото х - стойност на напрежението (или компресия деформация на тялото), е равна на разликата между финала и първоначалната дължина на деформируемо тяло. Сила и еластична деформация на тялото може да бъде измерена чрез апаратура и смесен тяло скованост стойност - му цифрова стойност може да се променя (база - определяне на твърдост на същите пружините при различни стойности на приложена сила на тежестта в лабораторията).

Цел: Да се ​​определи степента на обтягане на извори за измерване на малки разтежения (до прякото пропорционалност между приложената сила и удължаване) за различни стойности на силата на гравитацията, балансиране на еластичната сила. За да се изследва зависимостта на величината на скоростта на пролетта на деформация и приложена сила.

В съответствие с целите на следните задачи:

1. увеличаване на стойността на тежестта измерва удължение на пружината;
2. удължение крива нанесени от приложената сила на пружината;
3. определяне на константата на пружината за всеки експеримент;
4. изобразени твърдост на приложената сила и деформация на пролетта.
5. Идентифицирайте модели, възникващи при деформации на по-малко от с директен пропорционалност между силата на еластичност и разтегливост.

Техниката често се използва спирални пружини. В напрежение или компресия извори като пролетни сили, които също са обект на закона на Хук.

Нека стоманена пружина, фиксирана в единия край, е разположен хоризонтално (Фигура 3). Ние няма да се вземат под внимание на силата на триене. Пролетта е в равновесие - това не е компресиран, а не се протегна. Насочваме оста х заедно пролетта, и неговия произход е съвместим с безплатен края на пролетта в равновесното положение.

Ако се простират на пролетта (вдясно) държи ръката на свободния си край, пролетта ще устои и дръпнете ръката наляво.

Колкото повече се простират на пролетта, толкова повече тя ни дърпа. Това ни кара да си спомня третия закон на Нютон: на сила F действа. в която действа върху пружината е равно по големина и обратна сила F Ex. който действа върху ръката ни пролет.

По същия начин, когато притискащата пружина (вляво). Пролетта ще настоява дясната ръка. И в двата случая пружина действа със сила противоположни външната сила, приложена и, съответно, противоположна посока на движение на края на пролетта. Еластична сила винаги е насочена към равновесното положение и има тенденция да се върне тялото в първоначалното му състояние.

Големината на пружинната сила на разработен е пряко пропорционална на преместване на края на пружината от неговата равновесна позиция.

Закона на Хук в означението е показано на фигурата, и проекцията на оста х се изписва като: Е = х -kx. където F х - проекция сила на действието пружина, х - разстояние от края на пружината от своята позиция на равновесие, К - коефициент на пропорционалност, наречен пружина константа (колкото по-високо е, толкова по-трудно за компресиране или простират пролетта), е числено равно на еластичната сила на удължение (компресиране) тяло 1 м.

В действителност, закона на Хук прави само в определени граници, както е показано на (фиг.4).

Въпреки че законът на Хук, графика на еластичната сила на щама - права линия. С нарастване на напрежението над ограничението на стойност график пропорционалност се отклонява от права линия - това означава, че правото на Хук тук престава да бъде доволен, но все пак еластична деформация (тя ще изчезне, когато захранването ще бъде деактивирана).

С допълнително деформация може да се постигне чрез увеличаване на границата на еластичност. Такава деформация не е напълно изчезват, когато натоварването е премахнато. Ако увеличим деформацията отвъд границата на еластичност, е възможно да се постигне окончателната якост на материала - чупеща се прецежда.

закон на Хук се отнася не само до пролетта. Същата зависимост се получава за всички еластичните тела: за стоманения прът (но неговата твърдост е много висока, така че ние забелязал промяната в дължината, разтягане или компресиране на прът с ръце); за гумена лента (очевидно, при прилагане на същата сила на теглене опъната над е по-дълго).

По време на работата изследва зависимостта на удължението на пружината се прилага сила, когато деформации по-малко пряка пропорционалност. Увеличаване на силата, упражнена върху пролетта, измерване на удължението на пролетта. Резултатите от измерването за меки пружини са представени в Таблица 1 (Приложение 1), (където m - маса на товара, х - пружина удължаване). Графика на удължение х на приложената сила F е показан в Приложение 2.

Чрез увеличаване на масата натоварване до 100 г (1 грам) и от 100grammov до 300 грама (5 грама) удължаване увеличават в пряка зависимост от приложената сила (Приложение 2).

Графика на коравината на удължението (приложение 2.1 и 2.2) показва, че стойността на скованост променя в стъпки:

- от 0.1 mm до 1.3 mm, твърдостта е постоянна и равна на 100 N / m;

- от 1.5 mm до 2.4 mm скованост е константа, а има стойност, равна на

- от 2.6 mm до 7.1 mm и твърдост постоянна, но на стойност 80 N / m;

- от 7.3 mm до 43.5 mm има стойност скованост равна на 70 N / m и не променя до края на експеримента.

Парцел на пружинната константа на приложената сила също показва присъствие на промяна стъпка на пружинни константи (прибл 3.1 и 3.2).

Експерименталните данни показват, че стойността на пружина твърдост най-много малки щамове не е константа (константа пружина начална и допълнително увеличаване на деформация намалява стъпаловидно).

За допълнителни изследвания се използва твърди пружини.

Резултатите от измерването за твърди пружини са представени в Таблица 2 (приложение 4).

Значително първоначален щам (1 mm) се наблюдава под действието на маса от 30 грама. Когато натоварването се увеличи до около 100гр удължение не променят пропорционално на приложената сила (prilozhenie5). Освен това деформация на пружината с увеличаване маса натоварване показва директно пропорционална на удължението на приложената сила.

Парцели на коравината на удължението и приложената сила показват, че твърдостта на пружината в много малки щамове бързо намаляване (приложение 5.1-6.2).

При всеки от експериментите, твърдостта се определя за различни стойности на силата на еластичност и удължение, г. F. Като условия промяна. Следователно, за да се намери средната стойност на твърдост е невъзможно да се изчисли средноаритметичната стойност на резултатите от измерването.

Границите на приложимостта на правото извори Хук могат значително да променят дължината му. Разтягане придружено торсионна пружина тел, от които Образуване.

Да разгледаме една пружина, състояща се от един ред (Фигура 5).

Ако тази бобина е опъната от две сили F. тези сили образуват двойка, създаване на усукване деформация в раздел А. Можем да видим, по същия начин, всеки ход на големия пролетта и да приемем, че силите се прилагат в някоя част от революцията. Ето защо, усукване щам ще се разпъва във всеки раздел на пролетта. Трябва да се има предвид, че на опън или пружина в неговите бобини като комплекс деформация на усукване и огъване. Всяка пролет фактор на твърдост.

Спомнете си, че постоянно пролетта.

Тя показва стойността на скованост на силата, която трябва да се прилага за пролетта, за да го деформира на единица дължина. Най-нееластично пролетта, толкова по-голяма сила. Освен това, основа - така че да се компресира и се простират: закон на Хук е валидна за двата случая.

Коравина коефициент к зависи от:

1. материала (материала);
2. от еластичен размера на тялото;
3. формата на еластична тяло (площта на напречното сечение на който се прилага сила);
4. от околната среда (при високи температури, например, да станат по-податлив на метал).

Следователно, удължение, твърдост на тялото се намалява, тъй като деформация на формата на пружинни промени и размера на пружината. дължина на пружинните увеличава и намалява константата на пружината.

В много малки деформации закон на Хук не се препоръчва, тъй като удължаването на тялото не е пропорционално на приложената сила.

Чрез основите на сгради, купето, най-различни устройства - това е необходимо да се вземе предвид промяната в съотношението на скованост, когато малки деформации.