Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

VY_32_INOVACE_FYZ_RO_15

Digitální učební materiál

Sada: Molekulová fyzika a termika

Téma: Hookův zákon pro pružnou deformaci tahem

Autor: Mgr. Jan Rosecký

Předmět: Fyzika

Ročník: 2. ročník VG

Využití: Prezentace určena k výkladu látky z molekulové fyziky a termiky na gymnáziu.

Anotace: Prezentace se skládá z úvodního opakování, vyvození látky k tématu Hookův zákon pro pružnou deformaci tahem a závěrečného shrnutí

(procvičení učiva).

Šedé texty a grafy jsou při výkladu na interaktivní tabuli dopisovány a dokreslovány. Před použitím prezentace je

doporučeno je smazat.

Molekulová fyzika a termika

Hookův zákonpro pružnou deformaci tahem

Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

Opakování

• Jaké druhy deformace tělesa z hlediska působících sil znáte?tahem, tlakem, ohybem, kroucením, smykem

• Co je pružná deformace? Jaká deformace není pružná?když deformační síly nepůsobí, deformace zmizí

• Co je mez pružnosti materiálu?největší hodnota normálového napětí, kdy je deformace

pružná• Co se stane při překročení meze pružnosti?

deformace není pružná, obvykle dopružování• Co je mez pevnosti materiálu?

Co se stane při překročení meze pevnosti v tahu? největší hodnota normálového napětí, které materiál vydrží

• Jak veliké normálové napětí vyvolá v ocelovém stojanu o průřezu položené těleso o hmotnosti ?Je deformace pružná? (Potřebný údaj najdete v tabulkách.)Jakou hmotnost musí mít těleso, aby byla překročena mezpevnosti? (Potřebný údaj najdete v tabulkách.)

Opakování

• Jak veliké normálové napětí vyvolá v ocelovém stojanu o průřezu položené těleso o hmotnosti ?Je deformace pružná? (Potřebný údaj najdete v tabulkách.)Jakou hmotnost musí mít těleso, aby byla překročena mezpevnosti? (Potřebný údaj najdete v tabulkách.)

Pružná deformace tahem

– původní délka:

– nová délka:

– prodloužení:

– relativní (poměrné) prodloužení:

= jakou část (kolik procent) z původní délky činí prodloužení

• Na čem závisí relativní prodloužení při deformaci tahem?

�⃗�𝑙1 ∆ 𝑙

𝑙Obr. 1

Hookův zákonpro pružnou deformaci tahem / tlakem

– normálové napětí je přímo úměrné relativnímu prodloužení

– po dosazení

Hookův zákonpro pružnou deformaci tahem / tlakem

Robert Hooke (1635–1702)• anglický fyzik a architekt, všestranný• mikroskopování, zrcadlový dalekohled• anemometr, teploměr, siréna• hodiny na pružinu, hodinový nepokoj• univerzální kloub, vodováha• některé objevy připisovány Newtonovi• přispěl k formulaci Newtonova

gravitačního zákona

• Jak vysvětlit Hookův zákon z částicového složení látek?• Jaké síly mezi částicemi působí, jak se mění se vzdalováním

částic?

Obr. 2

Silové působení mezi částicemi

odpudivá

pružnádeformace přitažlivá

• Co je konstantou v Hookově zákonu?

Obr. 3

Modul pružnosti v tahu

– materiálová konstanta, důležitá v technice a stavebnictví

– stejná hodnota i pro tlak (modul pružnosti v tlaku)

= jak veliké normálové napětí (teoreticky) způsobí relativní prodloužení

1 = 100 %, tedy na dvojnásobek délky

– jednotky , ,

– v tabulkách, pro ocel

Příklad

• Jaké relativní prodloužení ocelového drátu o průřezu způsobí tahová síla ? Jak se prodlouží drát délky ?

Shrnutí

• Co je pružná deformace?

• Co je prodloužení při tahu a zkrácení při tlaku?

• Co je relativní prodloužení? V jakých jednotkách ho určujeme?

• Na čem závisí relativní prodloužení při deformaci tahem?

• Která konstanta souvisí s relativním prodloužením v tahu?V jakých jednotkách se vyjadřuje?

• Co se stane s materiálem při překročení meze pružnosti?

Zdroje

• Obr. 1, Obr. 3: autor

• Obr. 2:GREER, Rita. Soubor:13 Portrait of Robert Hooke.JPG [online]. Wikipedie, 2004 [cit. 2012-11-04].Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:13_Portrait_of_Robert_Hooke.JPGsvobodné umělecké dílo Free Art Licence