Запас прочности чугуна равен 7 это означает что допустимое механическое

Механические свойства твёрдых тел

Умножив числитель и знаменатель правой части равенства на х₀ и учитывая выражение (3), получим

Величину называют модулем Юнга и обозначают буквой Е.

Теперь можно записать:

σ = Еε.

Полученное равенство представляет собой закон Гука, записанный в другой форме.

При малых деформациях механическое напряжение, возникающее в теле, прямо пропорционально его относительному удлинению.

Единицей модуля Юнга в СИ является паскаль (Па).

Модуль Юнга равен напряжению, которое возникло бы в теле при изменении его длины в 2 раза.

Модуль Юнга является характеристикой вещества, из которого сделано тело. Чем больше модуль Юнга, тем меньше деформируется тело при прочих равных условиях, т. е. модуль Юнга характеризует сопротивляемость материала упругой деформации. Значение модуля Юнга определяют экспериментально. Например, для меди он равен 10 11 Па, для свинца — 1,7 • 10 10 Па, для иридия значение модуля Юнга одно из самых высоких — 5,28 • 10 11 Па.

Зная модуль Юнга, можно определить жёсткость тела:

Таким образом, жёсткость тела является в отличие от модуля Юнга характеристикой тела: зависит от материала, из которого оно изготовлено, площади поперечного сечения тела и его первоначальной длины.

Прочность

3. Прочность — способность вещества сопротивляться разрушению при различных внешних воздействиях. Механическое напряжение σ_пр, при котором тело начинает разрушаться, называют пределом прочности.

В таблице 29 приведены значения предела прочности для некоторых материалов.

При строительстве различных сооружений, конструировании машин и механизмов учитывается, что механическое напряжение не должно быть равным или близким к пределу прочности. Обычно допускаемое механическое напряжение в несколько раз меньше предела прочности.

Число, показывающее, во сколько раз предел прочности больше допустимого механического напряжения, называют запасом прочности.

Для стали, в частности, установлен запас прочности от 2,5 до 4, для чугуна — от 6 до 8, для дерева — от 8 до 10. Значение запаса прочности зависит от характера сооружений и испытываемой ими нагрузки. Например, в зонах, подверженных землетрясению, запас прочности должен быть больше, чем в других районах.

Источник

Тестовая работа «Механические свойства твердых тел». 10 класс

Тестовая работа «Механические свойства твердых тел» (15 минут)

1.Как изменится механическое напряжение, возникающее в стальном стержне, если, не меняя действующей на него силы и площади поперечного сечения стержня, его длину увеличить в два раза?

2.Единица механического напряжения в СИ 1) Па 2) Н 3) Н/м 4) Дж/м2.

3.Модуль Юнга характеризует 1) механические свойства тела 2) механические свойства вещества, из которого сделано тело 3) форму тела 4) форму и объем тела

4.Чему равно механическое напряжение, возникающее в медной проволоке при ее относительном удлинении 0,002? Модуль Юнга меди 1,01011 Па. 1) 0,51014 Па 2) 1,01011 Па 3) 4,0108 Па 4) 2,0108 Па.

5.Запас прочности чугуна равен 7. Это означает, что 1) допустимое механическое напряжение в 7 раз больше предела прочности 2) допустимое механическое напряжение в 7 раз меньше предела прочности 3) предел прочности чугуна в 7 раз больше модуля Юнга 4) предел прочности чугуна в 7 раз меньше модуля Юнга.

1.Как изменится механическое напряжение, возникающее в стальном стержне, если, не меняя действующей на него силы и площади поперечного сечения стержня, его длину уменьшить в 2 раза? 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) не изменится 4) уменьшится в 4 раза.

2.Единица модуля Юнга в СИ 1) Па 2) Н 3) Н/м 4) модуль Юнга – величина безразмерная.

3.Жесткость тела зависит 1) от длины и площади поперечного сечения тела 2) только от свойств вещества, из которого сделано тело 3) только от формы тела 4) от длины, площади поперечного сечения тела и от свойств вещества, из которого оно сделано.

4.Чему равно механическое напряжение, возникающие в стальной проволоке при ее относительном удлинении 0,004? Модуль Юнга стали 2,01011 Па. 1) 0,51014 Па 2) 2,01011 Па 3) 1,6109 Па 4) 8,0108 Па.

5.Запас прочности дерева равен 8. Это означает, что 1) предел прочности дерева в 8 раз больше модуля Юнга 2) предел прочности дерева в 8 раз меньше модуля Юнга 3) допустимое механическое напряжение в 8 раз больше предела прочности 4) допустимое механическое напряжение в 8 раз меньше предела прочности.

Источник

Учебно-методический комплекс учебной дисциплины ОДП. 03 Физика (стр. 10 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Практическое занятие №11

Тема: «Решение задач по теме

«механические свойства твёрдых тел»

Цель: закрепление знаний формул и теории по теме «Механические свойства твёрдых тел», развитие умений применять знания в новой ситуации.

Внешнее механическое воздействие на тело вызывает смещение атомов из равновесных положений и приводит к изменению формы и объема тела, т. е. к его деформации.

Отношение абсолютного удлинения к длине образца называется относительным удлинением :

При деформации тела возникают силы упругости. Физическая величина, равная отношению модуля силы упругости к площади сечения тела, называется механическим напряжением :

За единицу механического напряжения в СИ принят паскалъ (Па). .

Модуль упругости. При малых деформациях напряжение прямо пропорционально относительному удлинению:

.

Коэффициент пропорциональности Е в уравнении называется модулем упругости. Модуль упругости одинаков для образцов любой формы и размеров, изготовленных из одного материала:

.

Графическое изображение зависимости напряжения от относительного удлинения называется диаграммой растяжения.

Закон Гука выполняется при небольших деформациях. Максимальное напряжение , при котором еще выполняется закон Гука, называется пределом пропорциональности. За пределом пропорциональности (точка А) напряжение перестает быть пропорциональным относительному удлинению; до некоторого напряжения после снятия нагрузки размеры тела восстанавливаются полностью. Такая деформация называется упругой. Максимальное напряжение , при котором деформация еще остается упругой, называется пределом упругости (точка В). Большинство металлов испытывает упругую деформацию до значений .

При напряжениях, превышающих предел упругости , образец после снятия нагрузки не восстанавливает свою форму или первоначальные размеры. Такие деформации называются остаточными или пластическими.

В области пластической деформации (участок CD) деформация происходит почти без увеличения напряжения. Это явление называется текучестью материала.

За пределом текучести кривая напряжений поднимается и достигает максимума в точке Е. Напряжение, соответствующее точке Е, называется пределом прочности . После точки Е кривая идет вниз и дальнейшая деформация вплоть до разрыва (точка К) происходит при все меньшем напряжении.

Вопросы для повторения.

1. Дайте определение аморфному телу.

2. Сформулируйте понятие анизотропии кристаллов.

3. Перечислите виды деформации и приведите их примеры.

4. Дайте определение пределу прочности и упругой деформации.

5. Объясните почему кубик вырезанный из монокристалла нагреваясь может превратиться в параллелепипед.

6. Докажите, что скорость роста кристалла, помещенного в перенасыщенный раствор различна по разным направлениям.

1.Определите изменение механического напряжения, возникающего в стальном стержне, если, не меняя действующей на него силы и площади поперечного сечения стержня, его длину увеличить в два раза

1) увеличится в 2 раза

2) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

2.Единица механического напряжения в СИ

1) Па 2) Н 3) Н/м 4) Дж/м2.

3.Модуль Юнга характеризует 1) механические свойства тела 2) механические свойства вещества, из которого сделано форму форму и объем тела

4.Определите чему равно механическое напряжение, возникающее в медной проволоке при ее относительном удлинении 0,002. Модуль Юнга меди 1,0∙1011 Па.

1) 0,5∙1014 Па 2) 1,0∙1011 Па 3) 4,0∙108 Па 4) 2,0∙108 Па.

5.Запас прочности чугуна равен 7. Это означает, что

1) допустимое механическое напряжение в 7 раз больше предела прочности 2) допустимое механическое напряжение в 7 раз меньше предела прочности 3) предел прочности чугуна в 7 раз больше модуля Юнга

4) предел прочности чугуна в 7 раз меньше модуля Юнга.

6. На диаграмме растяжения материала укажите область упругих деформаций

1.Определите изменение механического напряжения, возникающего в стальном стержне, если, не меняя действующей на него силы и площади поперечного сечения стержня, его длину уменьшить в 2 раза

1) увеличится в 2 раза

2) уменьшится в 2 раза

4) уменьшится в 4 раза.

2.Единица модуля Юнга в СИ

1) Па 2) Н 3) Н/м 4) модуль Юнга – величина безразмерная.

3.Жесткость тела зависит

1) от длины и площади поперечного сечения тела

2) только от свойств вещества, из которого сделано тело

3) только от формы тела

4) от длины, площади поперечного сечения тела и от свойств вещества, из которого оно сделано.

4.Найдите механическое напряжение, возникающие в стальной проволоке при ее относительном удлинении 0,004. Модуль Юнга стали 2,0∙1011 Па.

1) 0,5∙1014 Па 2) 2,0∙1011 Па 3) 1,6∙109 Па 4) 8,0∙108 Па.

5.Запас прочности дерева равен 8. Это означает, что

1) предел прочности дерева в 8 раз больше модуля Юнга

2) предел прочности дерева в 8 раз меньше модуля Юнга

3) допустимое механическое напряжение в 8 раз больше предела прочности

4) допустимое механическое напряжение в 8 раз меньше предела прочности.

6. На рисунке приведен график зависимости механического напряжения σ, возникающего в бетонной свае, от её относительного сжатия ε. Выберите из предложенных ниже уравнений уравнение зависимости σ = σ(ε), которое выражает данный график.

1. Балка длиной 5 м с площадью поперечного сечения 100см2 под действием сил по 10 кН,, приложенных к её концам сжалась на 1 см. Найдите относительное сжатие и механическое напряжение.

2. При растяжении алюминиевой проволоки длиной 2 м в ней возникло механическое напряжение 35 МПа. Найдите относительное и абсолютное удлинения.

3. Найдите напряжение возникающее в стальном тросе при его относительном удлинении 0,001.

Источник

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемИнна Язева

Похожие презентации

Презентация на тему: » 1. Как изменится механическое напряжение, возникающее на стальном стержне, если, не меняя действующей на него силы и площади поперечного сечения стержня,» — Транскрипт:

Похожие презентации

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации.

Сила упругости. F упр mg Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации.

Природа позаботилась о том, чтобы деревья не росли до неба Немецкая пословица.

Сила упругости. F упр mg Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации.

10 класс Механические свойства твердых тел План урока: 2) Актуализация знаний; 1) Повторение основных понятий о кристаллах и аморфных телах ; 1) Повторение.

Кочкина Е.Г, МАОУ «МСОШ 20», Миасс. Сопротивление проводника Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т.е. противодействовать электрическому.

Деформация – это изменение формы или объема тела под действием внешних сил.

Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление Часть 1. Часть 2.

1. Металлический проводник имеет сопротивление 1 Ом. Каким сопротивлением будет обладать проводник, имеющий в 2 раза большую длину и в 2 раза большую площадь.

Урок в 10 классе по теме: Лабораторная работа «Измерение модуля упругости резины»

Решение задач на расчет удельного сопротивления вещества.

Вывод законов и формул, входящих в школьную программу Выполнила работу: Кириенко Ирина Учащаяся 11 класса УО « Климовичская районная государственная гимназия.

«Сухое» трение возникает на поверхностях соприкосновения твердых тел. Сила трения всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения. Различают три вида.

ТЕМА: Деформация тела. Сила упругости. ЦЕЛЬ: Выяснить причины возникновения силы упругости, исследовать силу упругости.

УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА 8 класс. ВСПОМИНАЕМ, ДУМАЕМ, ПОВТОРЯЕМ 1. Что такое сопротивление? Сопротивление – это физическая величина, характеризующая.

СИЛА ТОКА Кл t А q ЗАРЯД Дж U U q НАПРЯЖЕНИЕ А I I t РАБОТА с А q t ВРЕМЯ В q.

Мы живём на поверхности твёрдого тела – земного шара, в домах, построенных из твёрдых тел. Наше тело, хотя и содержит примерно 65% воды(мозг – 80%), тоже.

ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ. Почему? По рыхлому снегу человек идет с большим трудом, глубоко проваливаясь в снег, но надев лыжи, он может идти по снегу, почти.

Твердые тела и их свойства. Твердые тела – тела, сохраняющие форму и объем в течение длительного времени. Аморфные тела Кристаллические тела МонокристаллыПоликристаллы.

Источник

§ 42. Механические свойства твёрдых тел (окончание)

Хрупкость

4. Разные материалы разрушаются при разных напряжениях и соответственно при разных деформациях. Материалы, разрушающиеся при небольших деформациях, называют хрупкими.

К хрупким материалам относятся стекло, фарфор, чугун и др. Изделия из них очень легко разбить. Хрупкие материалы не обладают пластичностью. Механическое напряжение в них очень быстро растёт с увеличением деформации, поэтому разрушение наступает уже при малых деформациях. Так, чугун разрушается при относительном удлинении 0,0045. Сталь, в отличие от чугуна, не относится к хрупким материалам, она разрушается при относительном удлинении 0,15.

Твёрдость

5. Твёрдость является одним из важнейших свойств твёрдого тела. От неё зависит срок службы деталей машин и механизмов, долговечность конструкций. Работа машин и механизмов сопровождается трением, которое может привести к разрушению материалов, не обладающих достаточной твёрдостью. То же относится, например, и к опорам сооружений, которые при малой твёрдости могут сломаться при небольших напряжениях. Режущие и давящие инструменты тоже должны быть твёрдыми, иначе они будут менять свою форму, а не форму обрабатываемой детали.

Как вам уже известно, самое твёрдое тело — алмаз. Алмазы укрепляют на концах резца и сверла бура для бурения скважин.

Твёрдость двух тел или веществ можно сравнить, поцарапав их друг о друга. Например, железо царапает медь, но медь не оставляет царапин на железе. Значит, железо твёрже меди.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение механического напряжения.

2. Какие величины характеризуют изменение длины тела при деформации?

3. Сформулируйте закон Гука. Каковы границы его применимости?

4. Что характеризует модуль Юнга? Каков физический смысл модуля Юнга? Реально ли изменить длину металлического стержня в 2 раза?

5. От чего зависит жёсткость тела?

1. Проанализируйте таблицу 29 значений предела прочности разных материалов. Сравните прочность стали с прочностью чугуна. Что означает диапазон значений предела прочности для чугуна и свинца? Что означает отсутствие у свинца предела прочности при сжатии? Сравните поведение дуба и сосны при растяжении и сжатии.

2. В каком из алюминиевых стержней — площадью поперечного сечения 5 см 2 или 8 см 2 — возникнет большее механическое напряжение при действии на них одинаковой силы? Во сколько раз?

3. Запас прочности для чугуна может иметь значение от 6 до 8. Что это означает?

5. Проволока длиной 10 м и диаметром 0,8 мм под действием силы 100 Н удлинилась на 1 см. Каков модуль Юнга вещества, из которого сделана проволока?

Источник