Дэфармацыя: зрух, расцяжэнне, сціск, скрут, выгіб. прыклады дэфармацыі

Дэфармацыя зруху, скрута, выгібу - гэта змена аб'ёму і формы цела пры ўздзеянні на яго дадатковай нагрузкі. Пры гэтым мяняюцца адлегласці паміж малекуламі або атамамі, якія прыводзяць да з'яўлення сіл пругкасці. Разгледзім асноўныя віды дэфармацый і іх характарыстыкі.

Сціск і расцяжэнне

Дэфармацыя расцяжэння звязаная з адносным небудзь абсалютным падаўжэннем цела. У якасці прыкладу можна прывесці аднастайны стрыжань, які замацаваны з аднаго канца. Пры дадатку ўздоўж восі сілы, што дзейнічае ў процілеглым кірунку, назіраецца расцяг стрыжня.

Сіла ж, прыкладваў па кірунку да замацаванаму канца стрыжня, прыводзіць да сціску цела. У працэсе сціску альбо расцяжэння адбываецца змена плошчы перасеку цела.

Дэфармацыя расцяжэння - гэта змены стану аб'екта, якія суправаджаюцца зрушэннем яго слаёў. Дадзены выгляд можна прааналізаваць на мадэлі цвёрдага цела, які складаецца з паралельных пласцін, якія паміж сабой злучаныя спружынкамі. За кошт гарызантальнай сілы ажыццяўляецца зрух пласцін на нейкі кут, аб'ём цела пры гэтым не змяняецца. У выпадку пругкіх дэфармацый паміж сілай, прыкладзенай да цела, і вуглом зруху выяўлена прама прапарцыйная залежнасць.

дэфармацыя выгібу

Разгледзім прыклады дэфармацыі дадзенага выгляду. У выпадку выгібу, выпуклая частка цела падвяргаецца некаторага расцяжэння, а увагнуты фрагмент сціскаецца. Ўнутры цела, які падвяргаецца дадзеным варыянце дэфармацыі, ёсць пласт, які не адчувае ні сціску, ні расцяжэння. Яго прынята называць нейтральным участкам дэфармаванага цела. Зблізку яго можна паменшыць плошчу цела.

У тэхніцы прыклады дэфармацыі дадзенага тыпу выкарыстоўваюць для эканоміі матэрыялаў, а таксама для памяншэння вагі ўзводзяцца канструкцый. Суцэльныя брусы і стрыжні замяняюць трубамі, рэйкамі, двутаврового бэлькамі.

дэфармацыя скрута

Гэтая падоўжная дэфармацыя з'яўляецца неаднародным зрухам. Яна ўзнікае пры дзеянні сіл, накіраваных паралельна альбо процілегла на стрыжань, у якога замацаваны адзін канец. Часцей за ўсё складаным дэфармацыям падвяргаюцца розныя дэталі і механізмы, якія прымяняюцца ў канструкцыях і машынах. Але дзякуючы спалучэнню некалькіх варыянтаў дэфармацый, істотна палягчаецца вылічэнне іх уласцівасцяў.

Дарэчы, у працэсе істотнай эвалюцыі косткі птушак і жывёл прынялі трубчасты варыянт будынку. Такое змяненне спрыяла максімальнаму ўмацавання шкілета пры пэўнай масе цела.

Дэфармацыі на прыкладзе арганізма чалавека

Цела чалавека падвяргаецца сур'ёзным механічным нагрузкам ад уласных намаганняў і вагі, якія з'яўляюцца па меры фізічнай дзейнасці. Наогул, дэфармацыя (зрух) характэрная для чалавечага арганізма:

• Сціск адчувае пазваночнік, пакровы ступняў, ніжнія канечнасці.
• Расцяжэння падвяргаюцца звязкі, верхнія канечнасці, мышцы, сухажыллі.
• Выгіб характэрны для канечнасцяў, костак таза, пазванкоў.
• Суканага падвяргаецца падчас павароту шыя, пры кручэнні яе адчуваюць пэндзля рук.

Але пры перавышэнні паказчыкаў гранічнага напружання, магчымы парыў, напрыклад костак пляча, сцягна. У звязках жа тканіны злучаюцца настолькі эластычна, што дапускаецца расцяг іх у два разы. Дарэчы, дэфармацыя зруху тлумачыць усю небяспеку перамяшчэння жанчын на высокіх абцасах. Вага цела будзе пераносіцца на пальцы, што прывядзе да павышэння нагрузкі на косткі ў два разы.

Па выніках медыцынскіх аглядаў, якія праводзяцца ў школах, з дзесяці дзяцей толькі аднаго можна лічыць здаровым. Як дэфармацыі звязаны з дзіцячым здароўем? Зрух, скрут, сціск - асноўныя прычыны парушэння паставы ў дзяцей і падлеткаў.

Трываласць і дэфармацыі

Нягледзячы на разнастайнасць жывога і нежывога свету, на стварэнне чалавекам шматлікіх матэрыяльных аб'ектаў, ва ўсіх прадметаў і жывых істот ёсць агульнае ўласцівасць - трываласць. Пад ёй прынята разумець здольнасць матэрыялу захоўвацца на працягу доўгага часовага прамежку без бачных разбурэнняў. Існуе трываласць канструкцый, малекул, збудаванняў. Гэтая характарыстыка дарэчная для крывяносных сасудаў, чалавечых костак, цаглянай калоны, шкла, вады. Дэфармацыя зруху - варыянт праверкі збудаванні на трываласць.

Прымяненне розных відаў дэфармацый чалавекам мае глыбокія гістарычныя карані. Усё пачыналася з жадання злучыць паміж сабой палку і востры наканечнік, каб паляваць на старажытных жывёл. Ужо ў тыя далёкія часы чалавека цікавіла дэфармацыя. Зрух, сціск, расцяжэнне, выгіб дапамагалі яму ствараць жылля, прылады працы, рыхтаваць ежу. Па меры развіцця тэхнікі чалавецтву атрымалася выкарыстоўваць розныя віды дэфармацый так, каб яны прыносілі важкую карысць.

закон Гука

Матэматычныя разлікі, неабходныя ў будаўніцтве, тэхніцы, дазволілі ўжываць закон Гука для дэфармацыі зруху. Формула паказвала прамую сувязь паміж сілай, прыкладвацца да цела, і яго падаўжэннем (сціскам). Гук выкарыстаў каэфіцыент калянасці, паказваючы сувязь паміж матэрыялам і магчымасцю яго дэфармацыі.

Па меры развіцця і ўдасканалення тэхнічных сродкаў, апаратаў і прыбораў, распрацоўкі тэорыі супраціву, былі праведзены сур'ёзныя даследаванні пластычнасці і пругкасці. Вынікі праведзеных фундаментальных эксперыментаў сталі ўжываць у будаўнічай тэхніцы, тэорыі збудаванняў, тэарэтычнай механіцы.

Дзякуючы комплекснаму падыходу да праблем, звязаных з рознымі відамі дэфармацыі, удалося развіць будаўнічую галіну, ажыццяўляць прафілактыку правільнай паставы ў падрастаючага пакалення краіны.

заключэнне

Дэфармацыі, якія разглядаюцца ў курсе школьнай фізікі, аказваюць уплыў на працэсы, якія адбываюцца ў жывым свеце. У арганізмах чалавека, жывёл пастаянна адбываецца скрут, выгіб, расцяжэнне, сціск. І для таго каб ажыццяўляць своечасовую і паўнавартасную прафілактыку праблем, звязаных з выправай або залішняй вагой, медыкі выкарыстоўваюць залежнасці, выяўленыя фізікамі пры правядзенні фундаментальных даследаванняў.

Напрыклад, перш чым ажыццяўляць пратэзаванне ніжніх канечнасцяў, выконваецца дэталёвы разлік максімальнай нагрузкі, на якую ён павінен быць разлічаны. Пратэзы падбіраюцца для кожнага чалавека індывідуальна, так як важна ўлічыць вага, рост і рухомасць апошняга. Пры парушэннях паставы ўжываюць спецыяльныя карэкцыйныя паясы, заснаваныя на выкарыстанні дэфармацыі зруху. Сучасная рэабілітацыйная медыцына не змагла б існаваць без выкарыстання фізічных законаў і з'яў, у тым ліку і без уліку заканамернасцяў розных відаў дэфармацый.