Меню

Что такое механическое напряжение формула

Механическое напряжение

Состояние упруго деформированного тела характеризуют величиной σ, называемой механическим напряжением.

Механическое напряжение s равно отношению модуля силы упругости F упр к площади поперечного сечения тела S:

Измеряется механическое напряжение в Па:

Наблюдения показывают, что при небольших деформациях механическое напряжение s пропорционально относительному удлинению e:

(2)

Эта формула является одним из видов записи закона Гука для одностороннего растяжения (сжатия). В этой формуле относительное удлинение взято по модулю, так как оно может быть и положительным и отрицательным.

Коэффициент пропорциональности Ев законе Гука называется модулем упругости (модулем Юнга).

Экспериментально установлено, что модуль Юнгачисленно равен такому механическому напряжению, которое должно было бы возникнуть в теле при увеличении его длины в 2 раза.

Измеряется модуль Юнга в Па:

Практически любое тело (кроме резины) при упругой деформации не может удвоить свою длину: значительно раньше оно разорвется. Чем больше модуль упругости Е, тем меньше деформируется стержень при прочих равных условиях ( l 0, S, F) . Таким образом, модуль Юнга характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения или сжатия.

Закон Гука, записанный в форме (2), легко привести к виду (1). Действительно, подставив в (2) и , получим:

или

где

Если деформирующая сила действует на образец по касательной, то говорят о касательном напряжении τ.

Источник



Механическое напряжение

date image2015-04-01
views image3534

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Состояние упруго деформированного тела характеризуют величиной σ, называемой механическим напряжением.

Механическое напряжение s равно отношению модуля силы упругости Fупр к площади поперечного сечения тела S:

Измеряется механическое напряжение в Па:

Наблюдения показывают, что при небольших деформациях механическое напряжение s пропорционально относительному удлинению e:

Эта формула является одним из видов записи закона Гука для одностороннего растяжения (сжатия). В этой формуле относительное удлинение взято по модулю, так как оно может быть и положительным и отрицательным.

Читайте также:  При каком напряжении замерзает аккумулятор

Коэффициент пропорциональности Ев законе Гука называется модулем упругости (модулем Юнга).

Экспериментально установлено, что модуль Юнгачисленно равен такому механическому напряжению, которое должно было бы возникнуть в теле при увеличении его длины в 2 раза.

Измеряется модуль Юнга в Па:

Практически любое тело (кроме резины) при упругой деформации не может удвоить свою длину: значительно раньше оно разорвется. Чем больше модуль упругости Е, тем меньше деформируется стержень при прочих равных условиях (l, S, F). Таким образом, модуль Юнга характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения или сжатия.

Закон Гука, записанный в форме (2), легко привести к виду (1). Действительно, подставив в (2) и , получим:

Если деформирующая сила действует на образец по касательной, то говорят о касательном напряжении τ.

Источник

Механическое напряжение тел — определение и формула, свойства твердых тел

При взаимодействии твердых тел с различными факторами окружающей среды могут возникать изменения — как внутренние, так и внешние. Одним из примеров является механическое напряжение, появляющееся в недрах тела. Оно определяет степень возможных изменений при повреждении.

Основные понятия в физике

Механическое напряжение – мера внутренних сил объекта, которая возникает под влиянием различных факторов. Например, при появлении деформации, во время которой внешние силы стараются изменить взаимное расположение частиц, а внутренние — препятствуют этому процессу, ограничивая его каким-то определенным значением. Таким образом, можно сказать, что механическое напряжение — это прямое следствие нагрузки на тело.

Можно выделить два основных вида механического напряжения:

  1. Нормальное – приложено на единичную площадку сечения по нормали к нему.
  2. Касательное – приложено на площадку сечения по касательной к нему.

Совокупность этих напряжений, действующих в одной точке, называют напряженным состоянием в этой точке.

Читайте также:  Токоизмерительные клещи измерение напряжения

Измеряемое в паскалях (Па) механическое напряжение: формула расчета представлена ниже

Где Q –механическое напряжение (Па), F — сила, возникающая внутри тела при деформации (Н), S – площадь (мм).

Свойства твердых тел

Твердые тела, как и все прочие, состоят из атомов, однако у них очень прочная структура, которая практически не подвергается деформации, т.е. объем и форма остаются постоянными. Такие объекты обладают рядом уникальных свойств, которые можно разделить на две большие группы:

  1. Физические.
  2. Химические.

К физическим можно отнести следующие:

  1. Механические – изучают их при помощи соответствующего воздействия на тело. К этим свойствам можно отнести упругость, хрупкость, прочность, т.е. все, что связано со способностью сопротивляться деформации, вызванной внешними факторами.
  2. Тепловые – изучают влиянием разных температур на объект. К ним можно отнести расширение при нагревании, теплопроводность, теплоемкость.
  3. Электрические – эти свойства связаны с движением электронов внутри тела и их способностью собираться в упорядоченный поток при воздействии внешних факторов. Пример — электрическая проводимость.
  4. Оптические – изучаются с помощью световых потоков. К этим свойствам относятся светоотражение, поглощение света, дифракция.
  5. Магнитные – определяются наличием магнитных моментов у составляющих твердого тела. За них, так же, как и за электрические, отвечают отрицательно заряженные частицы благодаря своему строению и определенному движению.

К химическим свойствам относится все, что связано с реакцией на воздействие соответствующими веществами и процессами, происходящими при этом. Пример — окисление, разложение. Строение кристаллической решетки также относится к этим свойствам объекта.

Также можно выделить небольшую группу физико-химических свойств. К ней относятся те из них, что проявляются как при механическом, так и при химическом воздействии. Пример — горение, во время которого происходят изменения по двум вышеуказанным характеристикам.

Читайте также:  Для чего используется резонанс напряжений

Источник