Основные типы упругой деформации
Кручение – сводится к сдвигу
Изгиб – сочетание растяжения и сжатия
Причины деформации
При изменении расстояния между атомами изменяются силы взаимодействия между ними, которые стремятся вернуть тело в исходное состояние. Поэтому силы упругости имеют электромагнитную природу.
Закон Гука
Закон Гука, записанный в форме:
Условия возникновения силы упругости – деформация
Под деформацией понимают изменение объема или формы тела под действием внешних сил.
Вопросы к аудитории:
- Как изменяются расстояния между частицами вещества при растяжении и сжатии?
- Как изменяются силы взаимодействия между частицами вещества?
Модуль упругости – E
Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела. Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Например, для стали E ≈ 2·1011 Н/м2, а для резины E ≈ 2·106 Н/м2.
Виды деформаций
Упругие – исчезают после прекращения действия внешних сил
Неупругие – пластические
Решение задачи
Под действием силы в 200 Н проволока длиной 10 м и сечением 2,5 мм2 удлинилась на 2 мм. Определить напряжение, испытываемое проволокой, и модуль Юнга.
Механические свойства твердых тел. Закон Гука
Точечный изотропный источник испускает свет с длиной волны. Найти расстояние от источника до точки, где средняя концентрация фотонов равна. Объем сферического слоя радиусом малой толщины равен.
Второй параграф.
Упражнения по физике
Упражнение 1
Шарик движется по окружности радиусом с постоянной по модулю скоростью. Во сколько раз уменьшится его центростремительное ускорение, если радиус окружности увеличить в 3 раза, оставив скорость шарика прежней?
Ответ: раз(а)
Упражнение 2
В инерциальной системе отсчёта сила 15 Н сообщает телу массой 2 кг некоторое ускорение. Какая сила сообщит телу массой 6 кг в этой системе отсчёта в 2 раза большее ускорение?
Ответ: Н
Упражнение 3
На рисунке показаны силы (в заданном масштабе), действующие на материальную точку массой 200 г. Определите модуль равнодействующей этих сил.
Упражнение 4
Деревянный кубик имеет ребро длиной 2 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду.
Упражнение 5
Тело равномерно двигалось по прямой в инерциальной системе отсчёта. Импульс тела был равен Затем под действием постоянной силы, направленной вдоль этой прямой, за импульс тела увеличился до Определите модуль силы, действующей на тело.
Упражнение 6
На шероховатой горизонтальной поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать сила направленная вдоль поверхности и зависящая от времени.
Упражнение 7
Небольшая шайба соскальзывает с вершины закрепленной гладкой полусферы радиусом. Найти, на какой высоте от пола произойдет отрыв шайбы от поверхности полусферы.
Упражнение 8
Кузнечик сидит на одном из концов соломинки длины , покоящейся на гладком полу. С какой минимальной относительно пола скоростью он должен прыгнуть, чтобы при приземлении попасть точно на второй конец соломинки?
Упражнение 9
Шар, движущийся со скоростью налетает на такой же покоящийся шар, и между шарами происходит центральный абсолютно упругий удар. Найдите скорости и которые приобретут шары после соударения.
Упражнение 10
Пуля, летевшая горизонтально со скоростью , попадает в брусок, подвешенный на нити длиной и застревает в нем. Определить угол на который отклонится брусок, если масса пули а масса бруска
Упражнение 11
Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Меркурия. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное ускорение зонда уменьшается.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения и запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
| Величина | Характер изменения |
|---|---|
| Скорость зонда | |
| Период обращения |
Период и потенциальная энергия шарика
Железный сплошной шарик совершает малые свободные колебания на лёгкой нерастяжимой нити. Затем этот шарик заменили на сплошной алюминиевый шарик такого же диаметра. В обоих случаях амплитуда колебаний остаётся одинаковой.
Вопрос
Как изменятся период свободных колебаний и максимальная потенциальная энергия шарика после этой замены?
Таблица
| Период свободных колебаний шарика | Максимальная потенциальная энергия шарика |
|---|---|
| Значение 1 | Значение 1 |
Тело, брошенное с горизонтальной поверхности
Тело брошено с горизонтальной поверхности Земли со скоростью под углом к горизонту. После подъёма на максимальную высоту над земли, оно падает на расстояние от места броска. Без учёта сопротивления воздуха.
Установите соответствие
| Физическая величина | Формула |
|---|---|
| A) максимальная высота | 1) Формула для максимальной высоты |
| Б) модуль горизонтальной проекции скорости упавшего тела на землю | 2) Формула для горизонтальной скорости |
Движение по оси и формулы
Тело движется вдоль оси, его координата меняется с течением времени согласно формуле, все величины в СИ.
Установите соответствие
| Графики | Физические величины |
|---|---|
| График 1 | 1) Кинетическая энергия |
| График 2 | 2) Равнодействующие силы |
Величины газа в цилиндрическом сосуде
Цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части с разными газами. Температуры газов одинаковы. Найдите отношение концентрации молекул неона к аргону в равновесном состоянии.
При увеличении абсолютной температуры средняя кинетическая энергия молекул увеличивается в 2,5 раза. Конечная температура – 500 K. Какова была начальная температура газа?
Снаряд на планете и угол броска
На планете ускорение свободного падения направлено под углом к горизонту. Под каким углом и с какой начальной скоростью нужно бросить снаряд чтобы он упал без горизонтальной скорости?
Брошенный шарик
Шарик брошенный из точки A под углом, ударяется о площадку и после упругого удара возвращается в точку A. Найти угол броска шарика.
Максимальная высота
Начальная скорость камня равна 10 м/с, через 0,5 с она стала равна 7 м/с. Какова максимальная высота, на которую поднялось тело?
Физика и химия: задачи и размышления
Угол отклонения нити
Шарик, висящий на нити, приобрел горизонтальную скорость и начал колебаться в вертикальной плоскости. Найдите угол отклонения нити от вертикали, при котором ускорение шарика будет направлено горизонтально.
Теплота в процессе кипения
Сколько теплоты поглощается при процессе кипения и превращении в пар воды при атмосферном давлении?
Ответ: кДж
КПД тепловой машины
Если рабочее тело тепловой машины в цикле получает 64 Дж теплоты и совершает работу в 16 Дж, то каков КПД этой тепловой машины?
Ответ: %
Газ и совершенная работа
Если газ получил 300 Дж теплоты, при этом его внутренняя энергия уменьшилась на 100 Дж, и масса газа не изменилась, то какую работу совершил газ в этом процессе?
Плотность и температура газа
При процессе 1-2-3 для 1 моля идеального газа изображенном на рисунке, как изменяются плотность газа в процессе 1-2 и абсолютная температура в процессе 2-3? Масса газа постоянна.
| Характеристика | Процесс 1-2 | Процесс 2-3 |
|---|---|---|
| Плотность газа | ||
| Абсолютная температура |
Увеличение силы Ампера
Если модуль силы Ампера, действующей на проводник в магнитном поле,
Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.
сила тока в катушке
заряд левой обкладки конденсатора
энергия магнитного поля катушки
энергия электрического поля конденсатора
Ядро урана захватывает нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция с образованием ядра химического элемента Каков заряд образовавшегося ядра (в единицах элементарного заряда)?
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с поглощением света с наименьшей частотой и излучением света с наименьшей энергией фотонов?
Установите соответствие между процессами поглощения и излучения света и энергетическими переходами атома, указанными стрелками.
А) поглощение света с наименьшей частотой
Б) излучение света c наименьшей энергией фотонов
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость проекции скорости тела, движущегося равноускоренно вдоль оси от времени движения при начальной скорости тела, не равной нулю;
Б) зависимость энергии электрического поля конденсатора c постоянной электроёмкостью от заряда конденсатора;
В) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с поверхности катода, от частоты падающего электромагнитного излучения.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Выберите страницу
Механическое напряжение – это сила упругости, действующая на единицу площади. Оно равно отношению модуля силы упругости к площади поперечного сечения тела:
Вебинар № 3 Механические свойства твердых тел
Вебинар № 3 Механические свойства твердых тел. Закон Гука
При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела где
При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела
где Е – модуль Юнга или модуль упругости, который измеряется в Па ( Е = σ / ε измеряется в тех же единицах, что напряжение)
Относительное удлинение (сжатие) – это изменение длины тела, отнесенное к единице длины
Относительное удлинение (сжатие) – это изменение длины тела, отнесенное к единице длины. Оно равно отношению абсолютного удлинения тела (сжатия) к его первоначальной длине:
Диаграмма растяжения
13.02.2024. Тест. Физика, 10 класс
Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.
Учебник стр. 250-257. Прочитайте главу № 12. Сделайте конспект.
Вид деформации Признаки Растяжения увеличивается расстояние между молекулярными слоями
увеличивается расстояние между молекулярными слоями.
уменьшается расстояние между молекулярными слоями.
поворот одних молекулярных слоев относительно других.
одни молекулярные слои растягиваются, а другие сжимаются или растягиваются, но меньше первых.
одни слои молекул сдвигаются относительно других.
Fупр mg Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации
Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и направленная противоположно направлению смещения частиц при деформации
Линейная деформация (деформация растяжения) – деформация, при которой происходит изменение только одного линейного размера тела
Линейная деформация (деформация растяжения) – деформация, при которой происходит изменение только одного линейного размера тела.
∆ℓ = │ℓ – ℓ0│
Сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению (растяжению) тела
Сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению (растяжению) тела
F ~ │∆ ℓ│
Механическое напряжение Обозначение
Максимальное напряжение, при котором еще выполняется закон Гука
Максимальное напряжение, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации
напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки
Наибольшее напряжение, которое выдерживает образец без разрушения
Под действием какой силы, направленной вдоль оси стержня, диаметр которого равен 1 см, в нем возникает напряжение 5 *108
Решить задачу: Под действием какой силы, направленной вдоль оси стержня, диаметр которого равен 1 см, в нем возникает напряжение 5 *108 Па?
Список вопросов теста
Какое из перечисленных свойств характерно только для кристаллических тел?
Варианты ответов
Какое из перечисленных свойств характерно только для аморфных тел?
Вопрос 3
Какие тела относятся к аморфным?
Вопрос 4
Какого вида деформацию испытывает стена здания у фундамента?
Вопрос 5
Какой потолок прочнее: плоский или сводчатый? Материал потолка в обоих случаях одинаковый.
Вопрос 6
Какая из двух колб, изготовленных из одного и того же стекла и имеющих одинаковую толщину стенок, выдоржит больше давление снаружи: круглая или плоскодонная?
Вопрос 7
Какая из приведенных ниже формул выражает закон Гука?
Какой вид деформации взаимодействия наблюдается, если тело после воздействия деформирующей силы не восстанавливает свою форму и объём?
Вопрос 9
Как известно, вода не всё смачивает хорошо. Выберите несколько материалов, которые плохо смачиваются водой
Вопрос 10
Все растения получают питательные вещества из почвы растворёнными в воде, которая движется от корней до каждой клетки растения. Какое из ниже перечисленных явлений «обеспечивает» этот процесс доставки?
Вопрос 11
Установите соответствие между видом кристаллических решёток и их иллюстрациями.
Вопрос 12
Поставьте в соответствие изображениям подписи
Вопрос 13
Под действием какой силы, направленной вдоль оси стержня, в нем возникает напряжение 150 МПа? Диаметрстержня равен 4 мм (ответ в ньютонах).
Вопрос 14
Какую растягивающую силу надо приложить к стальной проволоке длиной 3,6 м и сечением 10-6 м2 для удлинения ее на 2 мм? Модуль Юнга для стали 200ГПа (ответ в ньютонах).
Вопрос 15
Какой запас прочности обеспечен на тепловозе в прицепном приспособлении, если его сечение 10-2 м2 , а предел прочности 5 107 Н/м2 , сила тяги тепловоза 75кН?