Forțele de elasticitate apar în corpurile deformate, adică în organisme care și-au schimbat forma și mărimea sub influența forțelor externe. Aceste forțe interacționează cu fiecare parte a corpului deformat, corpul deformat acționează asupra corpurilor care provoacă deformarea sa.
Deformarea se numește elastic dacă, după încetarea acțiunii forțelor externe, corpul își asumă dimensiunile și forma originală. Deformarea, care persistă în organism după terminarea acțiunii forțelor externe, se numește plastic (sau rezidual). Deformările corpului real sunt întotdeauna plastice, deoarece nu dispar niciodată complet după încetarea acțiunii forțelor externe. Cu toate acestea, dacă deformările reziduale sunt mici, ele pot fi neglijate și pot fi luate în considerare deformările elastice.
Toate tipurile de deformări elastice ale unui solid pot fi reduse la două elemente de bază: întinderea (sau comprimarea) și forfecarea.
Să considerăm o tijă omogenă de lungime l și aria secțiunii transversale S (Figura 11.), care sunt atașate la capetele îndreptate forțele de-a lungul axelor F1 și F2; (F1 = F2 = F), în care lungimea tijei este modificată cu o sumă. Când este întins, este pozitiv și sub compresie este negativă.
Forța care acționează pe unitatea de suprafață a secțiunii transversale se numește stres:
Măsura cantitativă care caracterizează gradul de deformare a corpului este deformarea sa relativă. Taxa, schimbarea relativă a lungimii tijei (deformare longitudinală)
Fizicianul englez R. Hook a stabilit experimental că, pentru deformări mici, alungirea relativă și stresul sunt direct proporționale unul cu celălalt:
unde coeficientul de proporționalitate al lui E este numit modulul lui Young. Se vede din expresia (5.6) că modulul Young este determinat de stresul care determină alungirea relativă egală cu unitatea.
Din formulele (4.4), (4.5) și (4.6) rezultă:
unde coeficientul de proporționalitate k este coeficientul de elasticitate sau rigiditate. Expresia (4.7), se spune legii lui Hooke, potrivit căruia tija de extensie în deformare elastică forță proporțională care acționează asupra tijei. Adesea, tijă sau arc este poziționat de-a lungul axei X și alungirea este considerată ca schimbarea coordonatelor capătul tijei sau arc în raport cu axa X. Atunci # 8710; l = x2 - x1. Având în vedere că coordonatele x și proiecția forței elastice pe axa X au semne opuse, putem scrie:
Deformațiile solidelor se supun legii lui Hooke doar sub deformări elastice, sub care alungirea x a corpului este mică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: