нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Пружність

   
 

Пружність, властивість макроскопічних тел чинити опір зміні їх обсягу або форми під впливом механічних напруг. При знятті прикладеної напруги обсяг і форма пружно деформованого тіла відновлюються.

У. тел обумовлена ??силами взаємодії атомів, з яких вони побудовані. У твердих тілах при температурі абсолютного нуля у відсутності зовнішніх напруг атоми займають рівноважні положення, в яких сума всіх сил, діючих на кожен атом з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія атома мінімальна. Крім сил тяжіння і відштовхування, що залежать тільки від відстані ( рис. 1 ) між атомами (центральні сили), в багатоатомних молекулах і макроскопічних тілах діють також кутові сили, залежні від т. н. валентних кутів між прямими, що сполучають даний атом з різними його сусідами ( рис. 2 ). При рівноважних значеннях валентних кутів кутові сили також врівноважені. Енергія макроскопічного тіла залежить від міжатомних відстаней і валентних кутів, приймаючи мінімальне значення при рівноважних значеннях цих параметрів.

Під дією зовнішніх напруг атоми зміщуються зі своїх рівноважних положень, що супроводжується збільшенням потенційної енергії тіла на величину, рівну роботі зовнішніх напруг щодо зміни обсягу і форми тіла. Після зняття зовнішніх напруг конфігурація пружно деформованого тіла з нерівноважними міжатомними відстанями і валентними кутами виявляється нестійкою і мимовільно повертається в рівноважний стан, точніше, атоми коливаються біля рівноважних положень. Запасена в тілі надлишкова потенційна енергія перетворюється в кінетичну енергію коливних атомів, тобто в тепло. Поки відхилення міжатомних відстаней і валентних кутів від їх рівноважних значень малі, вони пропорційні чинним між атомами силам, подібно до того як подовження або стиснення пружини пропорційно доданої силі. Тому тіло можна представити як сукупність атомів-кульок, з'єднаних пружинами, орієнтації яких фіксовані ін пружинами ( рис. 2 ). Константи пружності цих пружин визначають модулі пружності матеріалу, а пружна деформація тіла пропорційна прикладеній напрузі, тобто визначається Гука законом , який є основою пружності теорії та опору матеріалів.

При кінцевих температурах (нижче температур плавлення) навіть без додатка і зняття зовнішніх напруг атоми здійснюють малі теплові коливання біля положень рівноваги. Це призводить до того, що модулі пружності матеріалу залежать від температури, але не змінює істоти розглянутих явищ.

У рідині теплові коливання мають амплітуду, порівнянну з рівноважним відстанню r0, внаслідок чого атоми легко змінюють своїх сусідів і не чинять опір дотичним напруженням, якщо вони прикладаються зі швидкістю, значно меншій швидкості теплових коливань. Тому рідини (як і гази) не володіють пружністю форми.

В газоподібному стані середні відстані між атомами або молекулами значно більше, ніж в конденсованому. Пружність газів (пари) визначається тепловим рухом молекул, що вдаряються об стінки судини, що обмежує обсяг газу.

Літ.: Фейнман Р., Лейтон Р., Сендс М ., Фейнмановские лекції з фізики, [в.] 7, М., 1966, гл. 38, 39; Смирнов А. А., Молекулярно-кінетична теорія металів, М., 1966, гл. 2; Френкель Я. І., Введення в теорію металів, 4 видавництва., Л., 1972, гл. 2.

© А. Н. Орлов.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка