Деформация түрлері. Гук заңы

Сабақ № 14

Сабақ жоспары

Пән: Физика және астрономия

Сабақ өткізу мерзімі Топ ОСк-61

Сабақ тақырыбы: Деформация түрлері. Гук заңы.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Қатты дене қасиеттері тарауындағы қатты дененің деформациясы, Қатты дененің деформациясы туралы түсініктерді кең көлемде қайталай отырып бекіту. Дамытушылық: Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру.

Тәрбиелік: Оқушыларды ұқыптылыққа, жауапкершілікке, табиғаттың тазалығын сақтауға баулу, қарым – қатынас арқылы сөйлеу мәдениетін қалыптастыруға, өз ойын толық жеткізе алуға тәрбиелеу. Күнделікті өмірден мысалдар келтіру арқылы оқушылардың физика тілінде сөйлей білуге тәрбиелеу.

Сабақ типі: Құрама сабақ

Құзыреттіліктер: базалық- БҚ 1 Өмір бойы өзінің білімдері мен дағдыларын жаңарту; БҚ 5 Қажетті ақпаратты жинау және жүйелеу;

Сабақтың жабдықталуы: Кітап «Физика» 10 сынып, пластилин, резеңке, сызғыш, шар, суреттер.

Сабақтың әдістері түсіндіру, жазбаша, сұрақ – жауап, есептер шығарту.

Пәнаралық байланыс: математика, химия

Сабақ барысы

№ п/п

Сабақтың кезеңі

Мазмұны

Ұйымдастыру кезеңі

Кабинеттің тазалығына, оқушылардың киіміне назар аудару. Журналды толтыру, оқушыларды түгендеу.

Тақырыпты хабарлау және сабақ мақсатын қою

Қатты дене қасиеттері тарауындағы негізгі ұғымдары мен түсініктерді кең көлемде қайталай отырып бекіту. Қатты дененің деформациясы туралы мағлұмат беру, «деформация» ұғымы туралы білімдерін жетілдіру,қалыптастыру. Гук заңын меңгерту

Деформация ұғымымен таныстыру
Тақырып негізінде көзқарасын дамыту
Студент бойында өз бетінше есептер шығаруын, білім алуын қалыптастыру

Үй тапсырмасын тексеру

A. Аморфты денелер

B. Кристалдар

C. Кеңістік тор

D. Кристалдық құрылымдардың түрлері

Студенттердің тірек білімдерін өзектеу

Жаңа тақырыпты өту

Жоспар:

Деформация түрлері.

Созылу деформациясы;

Сығылу деформациясы;

Ығысу деформациясы ( немесе кесу);

Бұрау деформациясы;

Майыстыру деформациясы.

Тәжірибелік тапсырмалар арқылы түсіндіру

Бекіту

Есептер шығару:

Резеңке қатаңдығы 7,2 * 10 -ның 4 дәрежесі Н/м. Егер таспаға 10 кН күш әрекет ететін болса, онда ол қандай шамаға созылады?
Массасы 3 кг дененің потенциалдық энергиясы 60 Дж дененің Жерден көтерілу биіктігі қандай?
Қатаңдығы 100 Н /м –ге тең сымды 1см –ге созу үшін оның шеттеріне қандай күш түсіру керек?
Қатаңдығы 2*105 Н/м серіппе серпімділік күшінің әсерінен 3 см-ге ұзарады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы қандай?
Қатаңдығы 1000 Н/м болатын серіппе сыртқы күштердің әсерінен 2 см-ге ұзарды. Серіппеге әрекет ететін серпімділік күшін, потенциалдық энергиясын және серпімділік күшінің жұмысын табу керек
Шиыршық серіппенің ұзындығы 3,5 см-ге қысқартқанда 1,4 Н серпімділік күш пайда болады. Оны 2,1 см ұзартқанда серпімділік күші қандай болады?
Массасы 0,2 кг балықты тік жоғары көтергенде қатаңдығы 500 Н / м –ге тең қармақ бауы қаншаға созылады?

Тест тапсырмалары,

Үйге тапсырма беру

Конспект жазу. Есептер шығару. Деформация түрлері, Гук заңы оқып мазмұндау.

Сабақты қорытындылау

Серпімділік күші әсерлесуші екі бөлшектің ара қашықтығының өзгеруіне байланысты болады.
Бұл күш денелерді сыққанда, созғанда және т.б. жағдайларда пайда болады.
Серпімділік күшті Гук заңы арқылы анықтауға болады.
Минус таңбасы серпімділік күшінің деформацияланған бөлшектердің орын ауыстыруына қарама-қарсы бағытталғанын көрсетеді.

Үйге тапсырма беру. Студенттерді берілген тапсырманы қаншалықты деңгейде орындағандарына байланысты бағалаймын.

Сабақ № 14

Сабақ жоспары

Пән: Физика және астрономия

Сабақ өткізу мерзімі Топ ОСк-61

Сабақ тақырыбы: Деформация түрлері. Гук заңы.

Сабақтың мақсаты:

Сабақ типі: Құрама сабақ

Сабақтың жабдықталуы: Кітап «Физика» 10 сынып, пластилин, резеңке, сызғыш, шар, суреттер.

Сабақтың әдістері түсіндіру, жазбаша, сұрақ – жауап, есептер шығарту.

Пәнаралық байланыс: математика, химия

Сабақ барысы

№ п/п

Сабақтың кезеңі

Мазмұны

Ұйымдастыру кезеңі

Кабинеттің тазалығына, оқушылардың киіміне назар аудару. Журналды толтыру, оқушыларды түгендеу.

Тақырыпты хабарлау және сабақ мақсатын қою

Деформация ұғымымен таныстыру
Тақырып негізінде көзқарасын дамыту
Студент бойында өз бетінше есептер шығаруын, білім алуын қалыптастыру

Үй тапсырмасын тексеру

A. Аморфты денелер

B. Кристалдар

C. Кеңістік тор

D. Кристалдық құрылымдардың түрлері

Студенттердің тірек білімдерін өзектеу

Жаңа тақырыпты өту

Жоспар:

Деформация түрлері.

Созылу деформациясы;

Сығылу деформациясы;

Ығысу деформациясы ( немесе кесу);

Бұрау деформациясы;

Майыстыру деформациясы.

Тәжірибелік тапсырмалар арқылы түсіндіру

Бекіту

Есептер шығару:

Резеңке қатаңдығы 7,2 * 10 -ның 4 дәрежесі Н/м. Егер таспаға 10 кН күш әрекет ететін болса, онда ол қандай шамаға созылады?
Массасы 3 кг дененің потенциалдық энергиясы 60 Дж дененің Жерден көтерілу биіктігі қандай?
Қатаңдығы 100 Н /м –ге тең сымды 1см –ге созу үшін оның шеттеріне қандай күш түсіру керек?
Қатаңдығы 2*105 Н/м серіппе серпімділік күшінің әсерінен 3 см-ге ұзарады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы қандай?
Қатаңдығы 1000 Н/м болатын серіппе сыртқы күштердің әсерінен 2 см-ге ұзарды. Серіппеге әрекет ететін серпімділік күшін, потенциалдық энергиясын және серпімділік күшінің жұмысын табу керек
Шиыршық серіппенің ұзындығы 3,5 см-ге қысқартқанда 1,4 Н серпімділік күш пайда болады. Оны 2,1 см ұзартқанда серпімділік күші қандай болады?
Массасы 0,2 кг балықты тік жоғары көтергенде қатаңдығы 500 Н / м –ге тең қармақ бауы қаншаға созылады?

Тест тапсырмалары,

Үйге тапсырма беру

Конспект жазу. Есептер шығару. Деформация түрлері, Гук заңы оқып мазмұндау.

Сабақты қорытындылау

Серпімділік күші әсерлесуші екі бөлшектің ара қашықтығының өзгеруіне байланысты болады.
Бұл күш денелерді сыққанда, созғанда және т.б. жағдайларда пайда болады.
Серпімділік күшті Гук заңы арқылы анықтауға болады.
Минус таңбасы серпімділік күшінің деформацияланған бөлшектердің орын ауыстыруына қарама-қарсы бағытталғанын көрсетеді.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Деформация түрлері. Гук заңы»

Физика және астрономия

Сабақ № 14

Сабақ жоспары

Пән: Физика және астрономия

Сабақ өткізу мерзімі Топ ОСк-61

Сабақ тақырыбы: Деформация түрлері. Гук заңы.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Қатты дене қасиеттері тарауындағы қатты дененің деформациясы, Қатты дененің деформациясы туралы түсініктерді кең көлемде қайталай отырып бекіту. Дамытушылық: Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру.

Тәрбиелік: Оқушыларды ұқыптылыққа, жауапкершілікке, табиғаттың тазалығын сақтауға баулу, қарым – қатынас арқылы сөйлеу мәдениетін қалыптастыруға, өз ойын толық жеткізе алуға тәрбиелеу. Күнделікті өмірден мысалдар келтіру арқылы оқушылардың физика тілінде сөйлей білуге тәрбиелеу.

Сабақ типі: Құрама сабақ

Сабақтың жабдықталуы: Кітап «Физика» 10 сынып, пластилин, резеңке, сызғыш, шар, суреттер.

Сабақтың әдістері түсіндіру, жазбаша, сұрақ – жауап, есептер шығарту.

Пәнаралық байланыс: математика, химия

Сабақ барысы

№ п/п	Сабақтың кезеңі	Мазмұны
	Ұйымдастыру кезеңі	Кабинеттің тазалығына, оқушылардың киіміне назар аудару. Журналды толтыру, оқушыларды түгендеу.
	Тақырыпты хабарлау және сабақ мақсатын қою	Қатты дене қасиеттері тарауындағы негізгі ұғымдары мен түсініктерді кең көлемде қайталай отырып бекіту. Қатты дененің деформациясы туралы мағлұмат беру, «деформация» ұғымы туралы білімдерін жетілдіру,қалыптастыру. Гук заңын меңгерту Деформация ұғымымен таныстыру Тақырып негізінде көзқарасын дамыту Студент бойында өз бетінше есептер шығаруын, білім алуын қалыптастыру
	Үй тапсырмасын тексеру	Аморфты денелер Кристалдар Кеңістік тор Кристалдық құрылымдардың түрлері
	Студенттердің тірек білімдерін өзектеу
	Жаңа тақырыпты өту	Жоспар: Деформация түрлері. Созылу деформациясы; Сығылу деформациясы; Ығысу деформациясы ( немесе кесу); Бұрау деформациясы; Майыстыру деформациясы. Тәжірибелік тапсырмалар арқылы түсіндіру
	Бекіту	Есептер шығару: Резеңке қатаңдығы 7,2 * 10 -ның 4 дәрежесі Н/м. Егер таспаға 10 кН күш әрекет ететін болса, онда ол қандай шамаға созылады? Массасы 3 кг дененің потенциалдық энергиясы 60 Дж дененің Жерден көтерілу биіктігі қандай? Қатаңдығы 100 Н /м –ге тең сымды 1см –ге созу үшін оның шеттеріне қандай күш түсіру керек? Қатаңдығы 2*10⁵ Н/м серіппе серпімділік күшінің әсерінен 3 см-ге ұзарады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы қандай? Қатаңдығы 1000 Н/м болатын серіппе сыртқы күштердің әсерінен 2 см-ге ұзарды. Серіппеге әрекет ететін серпімділік күшін, потенциалдық энергиясын және серпімділік күшінің жұмысын табу керек Шиыршық серіппенің ұзындығы 3,5 см-ге қысқартқанда 1,4 Н серпімділік күш пайда болады. Оны 2,1 см ұзартқанда серпімділік күші қандай болады? Массасы 0,2 кг балықты тік жоғары көтергенде қатаңдығы 500 Н / м –ге тең қармақ бауы қаншаға созылады? Тест тапсырмалары,
	Үйге тапсырма беру	Конспект жазу. Есептер шығару. Деформация түрлері, Гук заңы оқып мазмұндау.
	Сабақты қорытындылау	Серпімділік күші әсерлесуші екі бөлшектің ара қашықтығының өзгеруіне байланысты болады. Бұл күш денелерді сыққанда, созғанда және т.б. жағдайларда пайда болады. Серпімділік күшті Гук заңы арқылы анықтауға болады. Минус таңбасы серпімділік күшінің деформацияланған бөлшектердің орын ауыстыруына қарама-қарсы бағытталғанын көрсетеді. Үйге тапсырма беру. Студенттерді берілген тапсырманы қаншалықты деңгейде орындағандарына байланысты бағалаймын.

Оқытушы: Кабзолданова А.С. қолы

Резеңке қатаңдығы 7,2 * 10 -ның 4 дәрежесі Н/м. Егер таспаға 10 кН күш әрекет ететін болса, онда ол қандай шамаға созылады?
Массасы 3 кг дененің потенциалдық энергиясы 60 Дж дененің Жерден көтерілу биіктігі қандай?

Қатаңдығы 100 Н /м –ге тең сымды 1см –ге созу үшін оның шеттеріне қандай күш түсіру керек?
Қатаңдығы 2*10⁵ Н/м серіппе серпімділік күшінің әсерінен 3 см-ге ұзарады. Созылған серіппенің потенциалдық энергиясы қандай?

Қатаңдығы 1000 Н/м болатын серіппе сыртқы күштердің әсерінен 2 см-ге ұзарды. Серіппеге әрекет ететін серпімділік күшін, потенциалдық энергиясын және серпімділік күшінің жұмысын табу керек
Шиыршық серіппенің ұзындығы 3,5 см-ге қысқартқанда 1,4 Н серпімділік күш пайда болады. Оны 2,1 см ұзартқанда серпімділік күші қандай болады?

Балама тесті

1.Деформация – жайылу, таралу

2.Күшті өлшейтін құрал – динамометр

3. Дене пішінің немесе өлшемдерінің өзгеруін деформация деп аталады.

4. Деформация түрлері: ауырлық, серпімділік, үйкеліс

5. F = kx - Гук заңының формуласы

6. Күштің әрекеті тоқтағаннан кейін, дене өзінің бастапқы пішіні мен өлшемін өзгертетін болса, мұндай деформация пластикалық деп аталады.

1. Қатаңдық коэффициенті 100 Н/м серіппені 0,01 м-ге созатын күш

A) 100 Н. B) 50 Н. C) 1 Н. D) 5 Н.

2. F=3 Н күштің әсерінен 6 см-ге ұзарған серіппенің қатаңдығы

A) 10 Н/м. B) 50 Н/м. C) 0,5 Н/м. D) 5 Н/м.

3. Қатаңдығы 300 Н/м серіппе 50 мм-ге созылды. Жүкті осындай деформацияға ұшыратқан күштің шамасы неге тең?

A) 15Н B) 20 Н C) 21 Н D) 18 Н

4. Серіппеге ілінген массасы 3 кг жүк, оны 1,5 см созады. Егер 4 кг жүк ілінсе, онда оның созылуы

A) 6 см. B) 4,5 см. C) 4 см. D) 2 см.

5. Роберт Гук өзінің заңын қай жылы тұжырымдады?

А. 1661 B. 1660 C. 1662 D. 1665

Деформация — өзара әрекеттесуші екі дененің жанасуы кезінде оларды құрайтын жеке бөліктері қозғалысқа келеді де, бұл денелердің пішіні мен өлшемі өзгереді. Мысалы, серіппе денеге әрекет ете отырып созылады, жұқа таяқша иіледі, қолдың бұлшық еттері қатаяды.

Денелер өзара әрекеттескенде деформациясын бақылау тәжірибесі орындалады. Пластилинді алып түсірілген күштің әсерінен пластилиннің пішінінің оңай өзгеретінін байқауға болады. Резеңкені созып, пішінін өзгертуге болады. Шарды үрлеп оның пішінің, көлемін өзгертуге болады. Бұл тәжірибелерден кейін деформация және оның түрлерін (пластикалық және серпімді) түсіндіру.

Денелердің күш әсерінен формасы мен көлемінің өзгеруі деформация (Deformation) деп аталады

Деформация себебі: атомдардың арақашықтығын өзгерткенде олардың арасындағы күштер де өзгеріске ұшырайды және ол күштер денені бастапқы қалпына әкелуге тырысады.

ДЕФОРМАЦИЯ

СЕРПІМДІ ПЛАСТИКАЛЫҚ

Денеге күштің әсер етуін тоқтатқаннан Денеге күштің әсер етуін бұрынғы кейін ол дене бұрынғы қалпына қайтып тоқтатқаннан кейін ол дене

келетін деформация қалпына қайтып келмейтін

деформация

Созылу

Сығылу

Бұралу

Майысу

Ығысу

1-тәжірибе:

Серіппені штативке іліп, оған массасы белгілі жүктерді іліп созылуын бақылаймыз. Әрбір жүкті ілген сайын созылуын сызғышпен өлшеп, белгілеп алып отырамыз.

Қорытынды жасаймыз: «серіппеге неғұрлым көбірек жүк ілсек ол көбірек созылады». Серпімділік күші дененің абсалют ұзаруына (созылуына) тура пропорционал

2- тәжірибе.

Қатаңдығы басқа серіппені штативке іліп, оған алдыңғы серіппеге ілген жүктерді ретімен іліп созылуын бақылаймыз. Әрбір жүкті ілген сайын созылуын сызғышпен өлшеп, белгілеп алып отырамыз. Алдыңғы серіппенің ұзаруымен салыстырып қорытынды жасаймыз.

Қорытынды жасаймыз: «серіппенің созылуы оның жасалған материалына тәуелді». Серпімділік күші дененің жасалған материалының қатаңдығына тура пропорциональ

Серпімді деформация үшін Гук заңы : Деформация кезінде пайда болатын серпімділік күші дененің абсалют ұзаруына (сығылуына) тура пропорциональ.

F = kl

k- дененің қатаңдығы, Н/м

l- дененің созылу немесе ұзару шамасы, м

Күшті өлшейтін арнайы құрал – динамометр қолданылады. Динамометрдің әртүрі бар: қол динамометрі, тарту динамометрі, мектеп динамометрі.

Деформация.

Қатты денелер өздерінің пішінін сақтайды. Бірақ олар өздеріне түсірілген күштердің пішіндерін өзгертеді, яғни деформацияланады. Деформация неге тәуелді? Олардың қандай түрлері бар?

Қатты дене деформациясы. Дене пішінінің немесе көлемінің өзгеруі деформация деп аталады. Резеңке бауды ұштарынан тартып көріңдер. Сонда баудың бөліктері бір-біріне қатысты орын ауыстырады; бау деформацияланған күйге көшеді, яғни бау ұзарады және жіңішкереді.

Резеңке бауға күш әсері тоқтатылса, ол қайтадан бастапқы қалпына келеді. Сыртқы күштер әсері тоқталғаннан кейін толық жойылатын деформациялар серпінді деформациялар делінеді.

Резеңке баудан басқа, серіппе, соқтығысқан болат шарлар және т.б.-лар да деформацияға ұшырайды.

Енді пластилин кесегін алақанымызға салып кысайық. Қолымыздағы пластилин оп-оңай кез келген пішінге келеді. Ал пластилиннің бастапқы пішінге келуі жүзеге аспайтыны өзі-нен өзі түсінікті. Бұрын қандай пішінде болғаны пластилиннің «есінде де жоқ».

Сыртқы күштердің әсері тоқтағаннан кейін жойылмайтын деформациялар пластикалық деформациялар деп аталады. Тіпті бір шамалы (бірақ қысқа мерзімді емес) әсерлердің өзінде балауыз, пластилин, балшық, қорғасын пластикалық деформацияға ұшырайды.

Созылу деформациясы (сығылу). Егер бір ұшы бекітілген біртекті стерженьге оның осі бойымен, өзінен тысқары бағытта күшімен әсер етсек (41-сурет), онда стержень созылу деформациясына ұшырайды. Созылу деформациясы абсолют ұзарумен (1.3.3.1) және салыстырмалы ұзарумен (1.3.3.2) сипатталады:

(1)

ε= (2)

Денелерді немесе материалдарды серпінді, пластикалық не морт деп атау жиі кездеседі.

Серпінділік. Қез келген материалдан жасалған дене аз деформацияның өзінде серпінді дене сияқты болады. Жүкті алғаннан кейін оның өлшемдері мен пішіні қалпына келеді. Сонымен бірге денелердің барлығында дерлік азды-көпті дәрежеде пластикалық деформация байқалады.

Материалдың механикалық қасиеттері әр алуан. Резеңке немесе болат сияқты материалдар біршама үлкен кернеу мен деформацияларда серпінділік қасиеттерді байқатады. Мысалы, Гук заңы болат үшін ε=1%-ке жеткенге дейін, ал резеңке үшін анағұрлым үлкен мәніне — ондаған процент шамаларына дейін орындалады. Сондықтан мұндай материалдарды серпінді материалдар деп атайды.

Пластикалық. Су балшықта, пластилинде немесе қорғасында серпінді деформациялар аймағы аз. Шағын жүктің өзі пластикалық деформациялар тудыратын материалдарды пластикалық материалдар деп атайды.

Материалдардың серпінді және пластикалық болып бөлінуі белгілі бір дәрежеде шартты түрде алынады. Тек бір ғана материалдың өзі, онда пайда болатын кернеулерге байланысты, әрі серпінділік, әрі пластикалық қасиет байқата алады. Мысалы, өте үлкен кернеулерде болатта пластикалық қасиеттер байқалады. Бұл орасан зор күшпен қысатын престер жәрдемімен болат бұйымдарды штамптағанда (қалып арқылы дайындап шығарғанда) кеңінен қолданылады.

Морттық. Практикада қатты денелердің морттық деп аталатын қасиетінің маңызы зор. Егер материал болмашы деформацияларда қирап бүлінетін болса, ол материал морт деп саналады. Шыны мен фарфордан жасалған бұйымдар морт болады: олар тіпті шамалы биіктіктен еденге құлап түскеннің өзінде бытшыт болып сынады. Сондай-ақ, шойын, мәрмәр, янтарь да жоғары морттық қасиетке ие. Керісінше, болат, мыс, қорғасын тағы басқалар морт денелерге жатпайды.

Барлық морт материалдарда деформацияның артуымен бірге кернеу өте тез өседі де, өте аз деформациялардың өзінде олар бұзылып қирайды.

Салынған үй материалдарының қасиеттерін білмей ақ, ол үйде өмір сүре беруге болады. Бірақ сенімді берік үйлерді, көпірлерді салу үшін, станоктарды, түрлі машиналарды жасау үшін оларға пайдаланылатын материалдардың — бетонның, болаттың, темір-бетонның, ағаштың, пластмассаның т. б.-лардың қасиеттерін білу қажет.

Түрлі материалдардың механикалық қасиеттері туралы мәліметтер тәжірибе жүзінде алынады.

Деформацияланған дене күйін сипаттайтын шаманы — механикалық кернеу деп атайды.

Деформацияланған дененің кез келген қимасында үзіліп бөліктерге бөлініп кетпеуі үшін кедергі жасайтын серпінділік күші әсер етеді. Кернеу немесе, дәлірек айтқанда, механикалық кернеу (3) деп F серпінділік күші модулінің дененің көлденең қимасының S ауданына қатынасын айтамыз:

(3)

SI жүйесінде қысым бірлігі үшін алынғандағыдай 1Па=1 Н/м² алынады.

Таяқшаны қысу кезіндегі кернеу газдар мен сұйықтардағы қысымға сәйкес келеді.

Тексерілетін материалдар жасалған таяқшанық созылу деформациясын зерттеу үшін оны арнайы құрылғылар көмегімен созады да, үлгінің ұзаруын және ондағы пайда болған кернеуді өлшейді. Тәжірибе нәтижелері бойынша созылу диаграммасы деп аталған ε салыстырмалы ұзару тәуелділігінің графигі сызылады.

Гук заңы. Шамалы деформацияларда кернеу σ салыстырмалы ұзару ε-ге тура пропорционал екенін тәжірибе көрсетті (диаграмманың OA бөлігі). Бұл тәуелділік Гук заңы деп аталады және былай жазыл

σ = Е|ε| (4)

(4) - формуладағы салыстырмалы ұзару ε модулі бойынша алынған, себебі Гук заңы созылу деформациясы үшін де, сол сияқты εболған жағдайда, сығылу деформациясы үшін де орындалады.

Гук заңына енген пропорционалдық коэффициент Е серпінділік модулі немесе Юнг модулі делінеді.

Шамасы аз деформациялар үшін Юнг модулі σ кернеуді және ε салыстырмалы ұзаруды өлшеу арқылы (5.2)-формула бойынша анықталады.

Кеңінен таралған көпшілік материалдар үшін Юнг модулі тәжірибе жүзінде анықталған. Мысалы, хромникельді болат үшін Е = 2,1*10¹¹ Па, ал алюминий үшін Е = 7*10¹⁰ Па. Басқа жағдайлар бірдей болғанда (F, S, l0 бірдей болғанда) Е неғұрлым көп болса, соғұрлым таяқша аз деформацияланады. Юнг модулі серпімді ұзарту (сығылу) деформациясына материалдың қаншалықты қарсы тұра алатынын сипаттайды.

(4) түріне жазылған Гук заңын IX класс физика курсынан белгілі түрге оңай келтіруге болады.

Шынында, немесе ε= формуласын (4) - ге қою арқылы алатынымыз:

Бұдан

(5)

(6)

деп белгілейік, сонда

F=k* (7)

Сонымен таяқшаның k қаттылығы Юнг модулі мен таяқшаның көлденең қимасы ауданының көбейтіндісіне тура пропорционал және таяқшаның ұзындығына кері пропорционал. (7)

Беріктік шегі. Егер сырттан түсірілген жүктің шамасы материалдағы кернеудің серпінділік шегінен артып кетсе, онда жүкті алғаннан кейін үлгі қысқарғанмен, өзінің бұрынғы өлшемдеріне жете алмайды да, деформацияланған болып қалады.

Жүктің шамасы артқан сайын деформация да артқан үстіне арта түседі. Диаграммадағы С нүктесіне сәйкес келетін кернеудің бір мәнінде іс жүзінде жүкті арттырмаса да ұзару арта түседі. Бұл құбылысты материалдың аққыштығы деп атайды (CD бөлігі). Диаграммадағы бұған сәйкес қисықты горизонталь деуге болады.

Әрі қарай деформацияның артуымен бірге кернеулер қисығы аздап артады да, Е нүктесінде максимумге жетеді. Содан соң кернеу тез түседі де, үлгі қирап сынады (К нүктесі). Сонымен, кернеу σбер беріктік шегі деп аталатын өзінің максимум шамасына жеткеннен кейін үзілу болады (сыртқы жүктің артуынсыз бүлінгенге дейігі үлгі созылады). Бұл шама үлгінің материалына және оның өңделуіне байланысты.

Пайдалану кезінде құрылғыларда немесе конструкцияларда пайда болатын кернеу беріктік шегінен бірнеше есе кем болса, онда олар сенімді болып есептеледі.

Қатты дененің созылуын (қысылуын) зерттеу Гук заңындағы қаттылық коэффициенті неге тәуелді екенін анықтауға мүмкіндік береді.

Гук туралы қысқаша

Robert Hooke- әйгiлi ағылшын жаратылыстанушысы, ағылшындық Уайт аралында Фремуотер деген жерде 1635 жылы дүниеге келдi.
Орта мектептi бiтiргеннен кейiн Оксфорд Университетiне түседi.
1660 жылы әйгілі “Гук заңын” ашты.
1661 жылы каппилярлық құбылысқа арналған еңбегiн жариялады.
Гук өзiнiң 1665 ж. жарық көрген «Микрография» атты еңбегiнен кейiн әйгiлi болды. Бұл кiтапта Гук өзі жетiлдiрiлген микроскоппен көп зерттеулерін жүйелеп баяндайды. Тағы да бұл кiтабында Гук жарықтың табиғаты жайында ойларын жазып кеткен.
Кейін ол астрономиялық құрал-саймандарды ойлап табу және оларды жетiлдiрумен айналысты, биологиялық, географиялық, геологиялық зертеулер жүргiздi.
1703 жылы қайтыс болды.

Сабақты қорытындылау

Минус таңбасы серпімділік күшінің деформацияның азаю жағына бағытталғанын көрсетеді. Бұл күш денелерді сыққанда, созғанда және т.б. жағдайларда пайда болады.
Серпімділік күші әсерлесуші екі бөлшектің ара қашықтығының өзгеруіне байланысты болады.