23 декабря, 2017 12:02
Жалпы, механикада күш табиғаты қарастырылмайды. Механика — дененің күш әрекетінен болатын козғалысын зерттейтін ғылым. Дегенмен, серпімділік күші ерекшеліктеріне кысқаша тоқталайық.
|
Серпімділік күштері денелер де- формациясы кезінде пайда бола- ды. Деформация — сырткы күштер эрекетінен болатын денелердің өл- шемдері мен пішіндерінің өзгеруі. Деформацияның мынадай түрлері болады: сызъщтъщ, жан-жақты (кө- лемдік), ыгысу, иілу, бұралу. Дефор- мацияның барлық түрін жуықтап сызықтыққа келтіруге болады, сон- дықтан сызықтық деформацияны талдайық. Серпімділік күштері эрекеті серіппенің созылуы мен сығылуы кезінде көрнекті байкалады. Егер серіппені созсақ, серпімділік күштері оны қайта сығуға үмтылады. Керісінше, серіппені сықсақ, серпімділік күштері оны созуға тыры- сады. Сонымен, серпімділік күштері дененің сығылғанға немесе созылғанға дейінгі бастапқы қалпына келтіретін күштер. Осы айтылған- дардың тек қана серіппеге емес, басқа кез келген денеге де қатысы бар. Мы- салы, серпімділік күштеріне тірек пен аспаның реакциялары жатады. Кез келген біліктің (стержень) ұзындығы /, көлденең қимасының ау- |
| даны 5 болсын. Оның бір жақ ұшы бекітіліп, екінші ұшына сыртган күш түсірілген. Осы күш әрекетінен білік Д/ шамаға ұзарады. Аудан бірлігіне әрекет еткен күшті кернеу деп атайды: |
| Д/-ды абсолютті үзару, ал
е =у салыстырмалы үзару деп атайды. Тэ- жірибелерге қарағанда біліктің өз ұзын- дығына қарағанда аз ұзару кезінде |
| е = а а |
| заңдылығы байқалады. Мұндағы а — пропорционалдық коэффициенті. Ньютонның үшінші заңы бойын- ша, білікте сыртқы күшке шама- сы тең, бағыты қарама-қарсы Ғс серпімділік күші пайда болады. Яғни, деформацияланған дененің кернеуі сыртқы күштің кернеуіне тең. |
| Олай болса,
ас = о = £е, мұндағы Е — Юнг модулі. Деформацияланган дененің кернеуі оның салыстырмалы деформациясы- на тура пропорционал. Келтірілген тұжырымдама — Гук заңы. Юнг модулі — салыстырмалы де- формация бірге тең болғанда дефор- мацияланған дене кернеуінің сандық мэніне тең физикалық шама. Ол сан- дық мэні өте үлкен, өлшемі н/м2 шама екені белгілі. Енді «серпімділік күш әрекетінен дене қалай қозғалады?» деген сүрақ- қа жауап берейік. Егер күш жэне дененің орын ауыстыруы бір түзу бойымен бағытталса, дене тербел- мелі қозғалыс жасайды. Біз бұл құ- былысты осы оқулықтың соңғы та- рауында қарастырамыз. Егер серпімділік күштері дене қозғалысының бағытына перпендикуляр болса, жағдай тіпті басқаша болады. Күш жылдамдыққа перпен- дикуляр болғандықтан (жылдамдық бағыты қозғалыс бағытымен бірдей), үдеу де жылдамдыққа перпендику- ляр. Ал жылдамдыққа нормаль үдеу — шеңбер бойымен қозғалған денеге тэн центргетартқыш үдеу. Айтылған жағдайға жіпке байланған жүктің шеңбер бойымен айналмалы қозғалысы мысал болады. Бүл процестегі серпімділік күші керілген жіп тарапынан байқалатын серпімділік күші. |
Автор публикации
