Возникновение - упругая сила
Cтраница 2
Приступая к изучению твердых тел, прежде всего необходимо уточнить понятие твердого тела. Жидкости и твердые тела отличаются от газов, в частности, тем, что в газах значительные изменения объема сопровождаются возникновением сравнительно небольших сил упругости, тогда как в твердых и жидких телах малые объемные деформации связаны с возникновением весьма значительных упругих сил. [16]
Упругие силы возникают при непосредственном соприкосновении тел в результате их деформации, например растяжения или изгиба пружины. К этой категории сил относятся и силы, действующие на стальной шарик со стороны стекла, на котором он лежит; и со стороны шарика на стекло, или силы, действующие со стороны веревки на привязанный к ней вращающийся груз и со стороны груза на веревку. При этом деформации тел, вызвавшие возникновение упругих сил, например прогиб стекла и шарика и растяжение веревки и груза, часто бывают малы, и обнаружить их без специальных приборов трудно. Но во всех реальных телах могут возникать деформации, и упругие силы всегда появляются только в результате деформации тел. Абсолютно жестких ( недеформируемых) тел в природе не существует. Все тела в той или иной степени подобны пружинам - всякое тело может деформироваться и в деформированном состоянии действовать с какой-то силой на другие тела, с которыми оно соприкасается; величина этой силы определяется свойствами тела и характером и величиной возникшей деформации. [17]
Считая характерным для жидкостей и твердых тел возникновение значительных упругих сил при небольших деформациях, мы должны установить различие между жидкими и твердыми телами. Мы отличаем твердые тела от жидких тем, что в твердых телах значительные упругие силы возникают как при небольших изменениях объема ( сжатие и растяжение), так и при небольших изменениях формы ( сдвиг), не сопровождающихся изменением объема. В жидкостях же такие сдвиги ( изменение формы) не сопровождаются возникновением упругих сил. [18]
Считая характерным для жидкостей и твердых тел возникновение значительных упругих сил при небольших деформациях, мы должны установить различие между жидкими и твердыми телами. Мы отличаем твердые тела от жидких тем, что в твердых телах значительные упругие, силы возникают как при небольших изменениях объема ( сжатие и растяжение), так и при небольших изменениях формы ( сдвиг), не сопровождающихся изменением объема. В жидкостях же такие сдвиги ( изменение формы) не сопровождаются возникновением упругих сил. [19]
Вопрос же о происхождении сил выходит за рамки механики и в механике вообще не рассматривается. Поэтому принципиально неправильно разделять задачи о движении тел на механику и немеханику с точки зрения происхождения сил, вызывающих движение. Ведь нет никаких признаков, по которым упругие силы, силы трения и силы всемирного тяготения можно относить к механике, а силу Лорентца - к немеханике, поскольку, например, в возникновении упругих сил существенную роль играют силы взаимодействия между электрическими зарядами ионов кристаллической решетки. [20]
Приступая теперь к изучению твердых тел, прежде всего необходимо уточнить понятие твердого тела. Жидкости и твердые тела отличаются от газов в частности тем, что в газах значительные изменения объема сопровождаются возникновением сравнительно небольших сил упругости, тогда как в твердых и жидких телах малые объемные деформации связаны с возникновением весьма значительных упругих сил. [21]
Приступая теперь к изучению твердых тел, прежде всего необходимо уточнить понятиетвердоготела. Жидкости и твердые тела отличаются от газов в частности тем, что в газах значительные изменения объема сопровождаются возникнове нием сравнительно небольших сил упругости, тогда как в твердых и жидких телах малые объемные деформации связаны с возникновением весьма значительных упругих сил. [22]
Действительно, последние происходят под действием не постоянно действующих сил, а мгновенного импульса и переменных сил упругости, из которых первый произволен, вторые же, по предположению, строго пропорциональны перемещениям. Пусть v - скорость, сообщенная массе импульсом. Если бы силы сопротивления не возникали, масса продолжала бы свое движение с постоянной скоростью v неопределенно долго. Однако вследствие возникновения упругих сил неизбежно должен наступить момент, когда масса остановится, чтобы начать затем обратное движение. [23]
 |
Образование дислокаций вследствие дефектов упаковки. [24] |
Простейший случай возникновения дислокаций связан с дефектами упаковки. На рис. 2 - 11 линиями А и В представлены сечения кристаллографических плоскостей одинаковых ионов. Отсутствие части плоскости или внедрение ее приводит к изменению расстояния между ионами и, следовательно, к образованию дислокаций. Естественно, что всякое смещение ионов от равновесного состояния приводит к созданию полей напряжений, возникновению упругих сил, появлению энергетической неоднородности кристаллической решетки. Можно показать, что энергия дислокации пропорциональна ее длине. Значит, любое увеличение длины сопровождается увеличением энергии дислокации. [25]
Заслуживает внимания, что амплитуды определены быть не могут, что, однако, соответствует физическому содержанию явления свободных колебаний. Действительно, последние происходят под действием непостоянно действующих сил, а мгновенного импульса и переменных сил упругости, из которых первый произволен, вторые же, по предположению, строго пропорциональны перемещениям. Пусть v - скорость, сообщенная массе импульсом. Если бы силы сопротивления не возникли, масса продолжала бы свое движение с постоянной скоростью и неопределенно долго. Однако вследствие возникновения упругих сил неизбежно должен наступить момент, когда масса остановится, чтобы начать затем обратное движение. [26]
Заслуживает внимания, что амплитуды X определены быть не могут, что, однако, совершенно соответствует физическому содержанию явления свободных колебаний. Действительно, последние происходят под действием не постоянно действующих сил, а мгновенного импульса и переменных сил упругости, из которых первый произволен, вторые же, по предположению, строго пропорциональны перемещениям. Пусть будет v - скорость, сообщенная массе импульсом. Если бы силы сопротивления не возникали, масса продолжала бы свое движение с постоянной скоростью v неопределенно долго. Вследствие, однако, возникновения упругих сил неизбежно должен наступить момент, когда масса остановится, чтобы начать затем, как мы знаем, обратное движение. [27]
В тех случаях, когда можно пренебречь малой сжимаемостью жидкости, в механике сплошной среды используют модель несжимаемой жидкости. Согласно этой модели жидкость - это непрерывно распределенная в пространстве сплошная подвижная среда, расстояние между двумя произвольно выбранными микрообъемами которой постоянно при любых давлениях. Конкретное строение жидкости здесь не учитывается. Такое упрощение облегчает решение многих практических задач гидростатики. Но к сильно разреженным газам модель сплошной среды неприменима. Модель несжимаемой жидкости также нельзя применять, если необходимо выяснить причины возникновения упругих сил при внешнем всестороннем сжатии. [28]
Мысленно проведем произвольное сечение С, перпендикулярное к оси стержня. Для равновесия стержня АС необходимо, чтобы на его нижнее основание С действовала сила FI F. Это есть сила, с которой нижняя часть стержня ВС тянет верхнюю или давит на нее. Такая сила возникает потому, что нижняя часть стержня деформирована. Верхняя часть стержня также деформирована и действует на нижнюю с силой, равной Fl и противоположно направленной. Такие силы действуют в любом поперечном сечении растянутого или сжатого стержня. Таким образом, деформация стержня связана с возникновением упругих сил, с которыми каждая часть стержня действует на другую, с которой она граничит. [29]
Страницы: 1 2