Упругая деформация . Закон Гука. Сила трения.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Иногда прилож к телу F не изменяет но изменяет форму и объем, т. е. вызывает деформацию. Если после снятия внешней нагрузки, тело полностью восст-ет свои р-ры и форму – упругая деформация. Если форма и р-ры не восст-ся – остаточная/ пластическая деформация. При рассмотрении св-в тв тел преимущественно исп деформацию растяжения и сжатия.

В результате растяжения длина тела увелич на длину - абсол деформация. Относит деформация – отнош изменения р-ра тела к первонач р-ру: .

При деформации в телах возникают механич напряжения – это отнош приложенной нагрузки к площади поперечного сечения:

, [ ].

На нач стадии нагружения деформация растет пропорц-но увелич напряжения. В этой области действ закон Гука: напряжение при упругих деформациях пропорц-но относит деформации:

= Е (Е – модель упругости Юнга). Закон справедлив для всех видов материалов.

При относит перемещении 2-х соприкасающихся тел в плоскостях их касания возникает сила сопротивл – сила трения. Сущ-ет 2 вида трения: скольжения и качения. Трение скольжения характ-ет коэффициент трения: , где f – коэффициент трения; N – нормальная составляющая силы, прижимающая тело к поверхности. В случае качения – деформация в местах соприкосновения: = , где – коэффициент трения качения; R – радиус катящегося тела.

15. Гармонические колебания

Колебания – движ, характ-ся той или иной степенью повтор-ти.

Гармонич (простыми) колебаниями - при кот смещение тела относит полож равновесия, осущ-ся по синусоид или косинусоид з-нам. Расстояние проекции точки от положения равновесия – смещение (X). Величину наиб смещения (А) - амплитуда. Время полного одного колебания – период (T).

Гармонич колебания подчиняются след ур-ям: X = A ;

X = A , где ( ) - фаза колебания – показ состояние колебат процесса в момент времени t.

Частота – величина, обратная периоду. Циклич частота показ, что за 1 период колебания точка повернется на угол радиан.

Механические волны. Уравнение плоской бегущей волны.

Процесс распростр колебаний в к-л среде – волновой процесс. Волны: продольные и поперечные.

Продольные – направление распростр совпадает с направлением колебаний частиц. Связаны с сжатием и растяжением среды.

Поперечные – колебание частиц происходит перпендикулярно направлению распростр волны.

Длина волны – расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе.

волны – распростр колебаний от одной точки к др: , где длина волны.

Уравнение плоской бегущей волны

Ур-е волны – закон движения, кот позволяет в любой момент t определить координату любой колеблющейся точки.

Для плоской волны: . Он определяет смещение любой точки среды, находящейся на расстоянии от источника в момент времени t.

Если 2 волны с одинаковыми амплитудами и периодами распростр друг навстречу другу, возникают стоячие волны.

Волны с частотой в диапазоне от 20 до 20 000 Гц – звуковые; выше 20 000 – ультразвуковые; ниже 20 – инфразвуковые.

Звуковые волны

Звук – продольная волна, кот представляет распростр колебаний в упругой среде с частотой, воспринимаемой человеческими органами слуха. Физич хар-ки звука: частота; интенсивность, или сила звука – энергия, переносимая в единицу t через единичную площадь [Дб]: , где I – сила звука; I₀ – нулевой уровень силы звука; β – интенсивность. Звуковой спектр – совок-ть разл частот звука. Физиологич хар-ки: высота звука, громкость звука, тембр.

Термодинамические параметры

Термодинамич система – группа макроскопич тел, для кот свойственны процессы перехода теплоты в др формы энергии и обратные процессы. Это совок-ть атомов, молекул, кот обладают Е_кинЕ_пот и внутр энергией. Е_внутр = Е_киндвиж частиц +Е_потих взаимод; колебат и вращат энергии движ атомов и молекул: энергии электронных оболочек; энергии электростатических и гравитац полей. Изменение состояния системы обусловлено передачей энергии от одного тела системы к др. Совок-ть тел, состояние кот может меняться – процесс (равновесные (одинак во всех частях объема сист) и неравновесные).

Термодинамич параметры – физич величины, с пом кот описывают состояние системы (t°, p, V, m…).

t° - сост равновесия макроскопич системы и изолированной системы, находящейся в состоянии равновесия, одинакова для всех ее частей. Мера хаотич теплового движения молекул и мера Е_кин.

Давление – величина, численно равная силе, действ на 1 площади.

Плотность – величина, численно равная отнош массы однородного тела к его V.

Уравнение состояния газов

Газы: реальные, идеальные.

Идеальный: соудар молекул как соудар упругих шаров; V, занимаемый молекулами ничтожно мал по сравнению с общим V газа; между молекулами отсутствуют силы притяжения.

Процессы:

1. Изотермический – pV = const

2. Изобарический –

3. Изохорический - = const

Их объединяют уравнением Менделеева-Клапейрона: pV = , М – молекулярная масса; R=8, 31 Дж/моль*К– универс газовая постоянная. Это ур-е – объед газовый закон.

Реальные –молекулы занимают значит объем и взаимод м/у собой.

Они подчиняются Ван-дер-Ваальсову уравнению:

Постоянная учитывает межмолекулярное взаимод, а постоянная b – V, занимаемый молекулами.

Изопроцессы

Характерны для ид газов, протекают при каком-либо фиксированном параметре.

Изотермич процесс протекает при пост t° и подчиняется закону Бойля-Мариотта: при постоянной t° для данной массы газа pV = cons t;

Изобарич процесс – при пост р и подчиняется закону Гей-Люссака: V данной массы газа при постоянном р линейно возрастает с ростом t°: ; V = V₀(1+ , - коэффициент объемного расширения газа.

Изохорич процесс – протекает при пост V и подчиняется закону Шарля: давление данной массы газа при пост V линейно возрастает с ростом t°: , где - термич коэффициент давления. Для ид газов: .

Адиабатич процесс протекает без теплообмена с окружающей средой. Он подчиняется закону Пуассона: pV^β = const (β – коэффициент Пуассона).

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒