Transcript Normálové napětí - Gymnázium a obchodní akademie Chodov

Gymnázium a obchodní akademie Chodov
Smetanova 738, 357 35 Chodov
Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0376
Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Pořadí šablony a sada: 15 Molekulová fyzika a termika
Materiál: VY_32_INOVACE_MFTER.15
Vytvořený ve školním roce: (datum) 1. 6. 2013
Téma: Deformace pevného tělesa, normálové napětí
Předmět a třída: fyzika, sexta osmiletého gymnázia
Anotace: Materiál je určen jako pomůcka k výkladu pojmu normálové napětí. Je
potřeba PC s internetem, projektor, microsoft powerpoint. Je vhodné, ale ne
nutné, aby měli PC k dispozici i žáci.
Autor: Josef Knot
Klíčová slova: deformace tělesa, síly pružnosti, normálové napětí, mez
pevnosti, mez pružnosti
Ověřený dne: 4. 6. 2013
Deformace pevného tělesa,
normálové napětí
Deformace tělesa je změna rozměrů, tvaru
nebo objemu tělesa způsobená vnějšími silami.
Rozlišujeme dva základní druhy deformace:
1)
2)
Pružná deformace – deformace vymizí, přestane-li
působit síla, která ji vyvolala
Tvárná deformace – deformace zůstává, i když
vnější síly již nepůsobí
Síly pružnosti
Podívejme se blíže na deformaci tahem. Tato deformace vzniká
působením dvou stejně velkých sil (F, -F)ve směru ven z tělesa.
Při prodlužování tělesa se zvětšují vzdálenosti mezi částicemi,
přičemž dojde k převládnutí přitažlivých sil mezi nimi. Tyto nové
síly brání dalšímu prodlužování tělesa a nazýváme je síly
pružnosti Fp.
-F
Fp
Fp
F
Normálové napětí
Působením sil pružnosti při deformaci vzniká stav napjatosti uvnitř
tělesa. Tento stav charakterizujeme fyzikální veličinou normálové
napětí, pro které platí
n 
Fp
S
kde S je plocha příčného řezu tělesa.
Normálové napětí
U jednotlivých pevných látek se často uvádějí dvě hodnoty
normálového napětí. Jsou to mez pružnosti σE a mez pevnosti σp.
Mez pružnosti je nejvyšší hodnota normálového napětí, při které je
ještě deformace pružná.
Mez pevnosti je hodnota normálového napětí, při jejímž překročení
dojde k porušení soudržnosti materiálu.
Příklady
Při jaké délce by se přetrhl vlastní tíhou zlatý drát všude stejného
průřezu, je-li mez pevnosti zlata 300 MPa a jeho hustota 19 290 kg/m3?
Řešení:
Drát se přetrhne působením tíhové síly v místě těsně pod místem
závěsu. Je tedy třeba spočítat tíhovou sílu.
 p  300106 Pa,   19290kg  m-3 , g  10 m  s 2 , l  ?
p 
F m g S l    g


lg
S
S
S
p
300 106
l

 1555m
  g 19290 10
Příklady
Řešte příklad
 http://fyzikalniulohy.cz/uloha.php?uloha=355
[1. 6. 2013]
Použité zdroje a literatura


Vlastní archiv
SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky.
Praha: Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-307-3

MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické
tabulky. Praha: SPN, 1989, ISBN 14-257-89