Механічне напруження тел - визначення та формула, властивості твердих тіл

При взаємодії твердих тіл з різними факторами навколишнього середовища можуть виникати зміни - як внутрішні, так і зовнішні. Одним із прикладів є механічне напруження, що з'являється в надрах тіла. Воно визначає ступінь можливих змін при пошкодженні.

механічне напруження

Основні поняття у фізиці

Механічне напруження - міра внутрішніх сил об'єкта, яка виникає під впливом різних факторів. Наприклад, при появі деформації, під час якої зовнішні сили намагаються змінити взаємне розташування частинок, а внутрішні - перешкоджають цьому процесу, обмежуючи його якимось певним значенням. Таким чином, можна сказати, що механічне напруження - це прямий наслідок навантаження на тіло.

Можна виділити два основних види механічної напруги:

1. Нормальне - докладено на одиничну площадку перерізу по нормалі до нього.
2. Дотичне - докладено на майданчик перерізу по дотичній до нього.

Сукупність цих напруг, що діють в одній точці, називають напруженим станом в цій точці.

Вимірюється в паскалях (Па) механічне напруга: формула розрахунку представлена нижче

механічне напруження формула

Q = F / S,

Де Q -Механічні напруга (Па), F - сила, що виникає всередині тіла при деформації (Н), S - площа (мм).

Властивості твердих тіл

Тверді тіла, як і всі інші, складаються з атомів, однак у них дуже міцна структура, яка практично не піддається деформації, тобто обсяг і форма залишаються постійними. Такі об'єкти мають ряд унікальних властивостей, які можна розділити на дві великі групи:

1. Фізичні.
2. Хімічні.

До фізичних можна віднести наступні:

1. Механічні - вивчають їх за допомогою відповідного впливу на тіло. До цих властивостей можна віднести пружність, крихкість, міцність, тобто все, що пов'язано зі здатністю чинити опір деформації, викликаної зовнішніми чинниками.
2. Теплові - вивчають впливом різних температур на об'єкт. До них можна віднести розширення при нагріванні, теплопровідність, теплоємність.
3. Електричні - ці властивості пов'язані з рухом електронів усередині тіла і їх здатністю збиратися в впорядкований потік при впливі зовнішніх факторів. Приклад - електрична провідність.
4. Оптичні - вивчаються за допомогою світлових потоків. До цих властивостей відносяться світловідображення, поглинання світла, дифракція.
5. Магнітні - визначаються наявністю магнітних моментів у складових твердого тіла. За них, так само, як і за електричні, відповідають негативно заряджені частинки завдяки своїй будові і певного руху.

До хімічних властивостях відноситься все, що пов'язано з реакцією на вплив відповідними речовинами і процесами, що відбуваються при цьому. Приклад - окислення, розкладання. Будова кристалічної решітки також відноситься до цих властивостей об'єкта.

Також можна виділити невелику групу фізико-хімічних властивостей. До неї відносяться ті з них, що проявляються як при механічному, так і при хімічному впливі. Приклад - горіння, під час якого відбуваються зміни за двома вищевказаним характеристикам.