Mechanika pevných těles
4. října 2012 VY_32_INOVACE_170112_Mechanika_pevnych_teles_DUM
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.
Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
Vlastnosti pevných těles
Deformace pevných těles
Tuhé těleso
Vlastnosti pevných těles
dále
odpověďPevné látky mají stálý objem a tvar. Pevné látky se skládají z částic.
Jmenujte vlastnosti pevných látek, které už znáte.
Obr.1
Vlastnosti pevných těles
Pevné látky zachovávají objem i tvar, jestliže na ně nepůsobí vnější síly.
Pevné látky se skládají z mnoha částic, které jsou v neustálém pohybu.
dále
Vlastnosti pevných těles
dále
odpověďMění svůj objem např. roztahováním nebo smršťováním při změně teploty.
Jakým způsobem mění pevné látky svůj objem?
Obr.2
Vlastnosti pevných těles
Při těchto dějích se mění hustota pevného tělesa. Hustota charakterizuje látku. Pokud je látka stejnorodá (její hustota je rozložena rovnoměrně), lze hustotu vypočítat.
ρ – čteme ró tabulka hustoty
Hustotu definujeme jako podíl hmotnosti a objemu tělesa. Jednotkou hustoty je kilogram na krychlový metr [kg . m-3].
Převod:
dále
333 cmg1
cmg
100000010001000
mkg1000
Vm
Vlastnosti pevných těles
Podle tabulek porovnej hustoty diamantu, lidského těla, olova, korku a zlata.
dále
Obr.3 Obr.4
Vlastnosti pevných těles
dále
Pokud porovnáme látky podle hustoty vzestupně, dostaneme v kg.m-3:
korek (150-200) < lidské tělo (985) < diamant (3500) < olovo (11340) < zlato (19320)
Z hlediska uspořádání částic mohou být pevné látky krystalické a amorfní.
krystalické látky – částice mají uspořádání geometricky pravidelné (např.: sůl kamenná)
amorfní látky – mají nepravidelné uspořádání (např.: vosk)
zpět na obsah
Deformace pevných těles
Působením síly se může těleso pohybovat nebo deformovat. Podle chování těles při deformacích dělíme tělesa na pružná (elastická) a tvárná (plastická).
Při pružné deformaci je změna tvaru pouze dočasná. Když síla přestane působit, těleso se vrací do původního stavu.
Příkladem může být míč nebo gumička.
dále
Deformace pevných těles
dále
Obr.5
Deformace pevných těles
Při tvárné deformaci je změna tvaru stálá, i když síla, která deformaci způsobila, již nepůsobí.
Příkladem může být ohnutý hřebík nebo těleso z plastelíny.
dále
Deformace pevných těles
dále
Obr.6
Deformace pevných těles
Rázostroj:
• ukazuje rozdíl v chování pružných a tvárných těles• pružné koule na sebe narazí, pokud je jedna v klidu a
druhá v pohybu, předávají si hybnost• tvárné koule by se po nárazu
spojily a pohybovaly by se jakojedno těleso.
• zákony nárazu koulí prozkoumal český lékař a fyzik
Jan Marek Marci z Lanškrouna
dále
Obr.7
Deformace pevných těles
Některá pružná tělesa se při větších deformacích stávají křehkými.Velký význam má tato skutečnost v technice. Pružení tělesa a trhliny mohou způsobit zřícení mostu nebo domu či prasknutí železničního kola. Například kovy po ochlazení se stanou křehkými a mohou praskat. V roce 1986 havaroval raketoplán Challenger a příčinou byla ztráta pružnosti těsnícího prstenu přívodu kyslíku k palivu kvůli chladu.
dále
Deformace pevných těles
Druhy deformací:• tahem – dvě opačné síly působí směrem ven z tělesa, dochází
ke změně délky a objemu tělesa (např.: lano výtahu)
• tlakem – dvě opačné síly působí směrem dovnitř tělesa, dochází ke zkrácení a zmenšení objemu tělesa (např.: nosný pilíř)
dále
Deformace pevných těles
• ohybem – na upevněné těleso působí síla kolmá k jeho podélné ose, spodní vrstvy se zkracují a horní se prodlužují (např.: odrazové prkno v bazénu)
dále
Deformace pevných těles
• smykem – na protilehlé podstavy tělesa působí tečné síly a dochází ke vzájemnému posunutí vrstev tělesa (např.: nýt)
dále
Deformace pevných těles
• kroucením – na koncích tělesa působí dvě silové dvojice s opačnými momenty sil (např.: šrouby při utahování)
dále
Deformace pevných těles
Hookův zákon• popisuje vztah mezi prodloužením tělesa a působící
silou• lze ho použít pro deformaci tahem nebo tlakem• lze ho napsat ve tvaru:
E – modul pružnosti v tahu, uvádí se v [Pa]F – působící kolmá síla v celém průřezu tyče
S – průřezΔl – změna délky, prodloužení v [m]
Robert Hooke
dálezpět na obsah
SFl
E1l
Tuhé těleso
Pojem „tuhé těleso“ – model ideálního tělesa
• jeho hmotné body – částice jsou spojeny „nehmotnými tyčkami“ a zachovávají vzájemné vzdálenosti
• těleso jakoby „ztuhne“• působením sil není deformováno
Tuhé těleso může konat pohyb posuvný, otáčivý nebo složený.
dále
Tuhé těleso
Pohyb posuvný:• všechny body TT mají stejnou okamžitou
rychlost a opisují stejné trajektorie
dále
Obr.8
Tuhé těleso
Pohyb otáčivý:• body TT opisují kružnice, jejichž středy leží v ose
otáčení• všechny body mají stejnou úhlovou rychlost
dále
Obr.9
Tuhé těleso
Složený pohyb:
• je složen s posuvného a otáčivého pohybu
• tento pohyb konají např. kola autobusu nebo družice na oběžné dráze
dále
Obr.10
zpět na obsah
POUŽITÁ LITERATURA
ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6
CITACE ZDROJŮ
Obr. 1 KUBÍK, Jan. File:Zámrsk, steel ingots - 2.JPG: Wikimedia Commons [online]. 11 September 2011 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a1/Z%C3%A1mrsk%2C_steel_ingots_-_2.JPG
Obr. 2 松岡明芳 . File:Overhead power line High-voltage 高圧線 DSCF0128.JPG: Wikimedia Commons [online]. 10 January 2011 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/Overhead_power_line_High-voltage_%E9%AB%98%E5%9C%A7%E7%B7%9A_DSCF0128.JPG
Obr. 3 AGNICO-EAGLE. File:Gold Bars.jpg: Wikimedia Commons [online]. 26 August 2011 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/Gold_Bars.jpg
Obr. 4 RAEKY. File:Diamant fumé edit.jpg: Wikimedia Commons [online]. 17 July 2010 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Diamant_fum%C3%A9_edit.jpg
Obr. 5 LAURENT, Soyer. File:Europass ball.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 April 2008 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/18/Europass_ball.jpg
CITACE ZDROJŮ
Obr. 6 JIDANNI. File:Nails in love 2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 15 July 2008 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Nails_in_love_2.jpg
Obr. 7 DEMONDELUXE. Soubor:Newtons cradle animation book.gif: Wikimedia Commons [online]. 8 August 2006 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/Newtons_cradle_animation_book.gif
Obr. 8 HALE, Steven. File:Tjejvasa2006 start.JPG: Wikimedia Commons [online]. 24 February 2006 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/Tjejvasa2006_start.JPG
Obr. 9 MONNIAUX, David. File:London eye 501588 fh000038.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 7 January 2006 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/London_eye_501588_fh000038.jpg
Obr. 10 NASA. File:Navstar-2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 June 2007 [cit. 2012-10-04]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Navstar-2.jpg
Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.
Děkuji za pozornost.
Miroslava Víchová
