12. Štruktúra a vlastnosti pevných látok
12. Štruktúra a vlastnosti pevných látok
- pevné telesá menia svoj tvar v dôsledku : pôsobenia
vonkajších síl = deformácia telesa
- zvyšovania ich teploty = teplotná roztiažnosť
- deformácia – pôsobením vonkajších síl na teleso vzniká v priereze telesa stav napätosti (vonkajšie sily
pôsobia proti silám väzby medzi časticami)
- tento jav opisuje fyzikálna veličina normálové napätie – δ
n
δ n = F / S
- deformácia môže byť : pružná
(elastická) – ak prestanú pôsobiť vonkajšie sily, teleso sa vráti do pôvodného stavu
- tvárna
(plastická) – ak na teleso prestanú pôsobiť vonkajšie sily, teleso zostáva zdeformované
- poznáme 5 základných
druhov deformácii :
- a) deformácia ťahom – na teleso pôsobia dve rovnako veľké sily
opačného smeru na jednej vektorovej priamke
- b) deformácia tlakom – na teleso pôsobia dve rovnako veľké sily
opačného smeru na jednej vektorovej priamke smerom dovnútra telesa
- c) deformácia ohybom – spodná vrstva je
deformovaná ťahom (Fg) a horná vrstva je deformovaná tlakom ( podpery)
- d) deformácia
šmykom – na teleso pôsobia dve rovnako veľké sily opačného smeru, ale na dvoch rôznych vektorových priamkach, takto nastáva šmyk
vrstiev telesa
- e) deformácia krútením – na teleso pôsobia dve rovnako veľké dvojice síl, ktorých momenty majú
opačný smer
- Δ l – predĺženie telesa – udáva, o koľko sa predĺži dané teleso pri pôsobení určitej
sily (zavisí od pôvodnej dĺžky daného telesa)
- ε - pomerné pozdĺžne predĺženie – je to
skalárna fyzikálna veličina, ktorá udáva o koľko sa predĺži 1m danej látky
- vyjadruje sa v %
ε = Δ l / lo
- krivka deformácie – je to graf, ktorý znázorňuje závislosť
normálového napätia, ktoré vzniká vo vnútri v telese pri deformácii od pomerného pozdĺžneho predĺženia
- δ
u - medza úmernosti – na intervale < 0 ;δ u> platí priama úmernosť medzi δ
u a ε
δ u = E . ε => Hookov
zákon
- E – Jungov modul pružnosti (konštanta úmernosti)
- δ d –
medza pružnosti – na intervale < δ u ; δ d > dochádza k dopružovaniu
materiálu
- δ k – medza prieťažnosti – na intervale < δ d ; δ
k > dochádza k tečeniu materiálu (vzdialenosť medzi časticami je taká, ako v kvapalinách)
- δ p
– medza pevnosti – na intervale < δ k ; δ p > dochádza k trhaniu
väzieb a teleso sa rozdelí na dve časti
- pri napätí menšom ako δ d je deformácia
pružná, pri väčšom trvalá
- podľa tvaru krivky deformácie delíme látky na pružné a krehké
- teplotná roztiažnosť - Δ l = lo . α . Δt
α –
teplotný súčiniteľ teplotnej rozťiažnosti – charakterizuje daný materiál, udáva o koľko sa predĺži 1m daného materiálu pri
zohriatí o 1 °C
α = Δ l / lo .Δt [α] = K -1
l = lo
. ( 1+ α . Δt)
- ak sa α v rôznych smeroch mení, takúto látku voláme anizotropná
- ak je
α v rôznych smeroch rovnaký, látke je izotropná
- trojrozmerné teleso v dôsledku zmeny všetkých 3 rozmerov mení aj
svoj objem
V = Vo . ( 1 + 3. α . Δt)
V = Vo . ( 1 + β . Δt)
- β – teplotný súčiniteľ objemovej rozťiažnosti
Zones.sk – Zóny pre každého študenta