压力:在单位面积上施加在延伸物体上的力。应力导致应变
由应变引起的三种变形:
- 拉伸(长度变化)
- 扭转(角度变化)
- 压缩或膨胀(体积变化)
每一种应力都是由不同形式的应力引起的
- 拉应力=伸展运动
- 切应力=扭
- 液压压力=扩展或压缩
拉应力和拉伸
伸展运动:垂直受力,由两个相反的力引起,F1&F2,密度是常数(这只适用于固体和液体)
Strain为长度的相对变化,用∆l/l表示,其中Strain =无量纲量
拉应力= F /F1 = - f2 -压力的单位(Pa)因此用牛顿来表示第一定律但不是牛顿第三定律……力作用在同一物体上。
弹性:应变与应力成正比(即物体长度变化(应变)随应力线性增加)
(F/A)= Y(∆l/l) [Ơ= Y x Ɛ]
- Y =杨氏模量(比例系数)单位:巴勒斯坦权力机构
- Ơ=压力(F / A)
- Ɛ=∆l / l
大杨氏模=强烈的材料!即使作用在一块材料上的力很大,长度也会增加一点
小杨氏模=软材料!即使作用在材料上的力很小,长度也会增加很多
广泛的拉伸不服从(F/A)= Y(∆l/l)....弹性极限:在这个应变阈值之后,这个方程就不再适用了!
大应变低于应变阈值.....永久塑性变形
塑性变形
永久塑性变形,一旦你通过了材料的弹性点,思想就强度极限点
胡克定律
适用于材料的弹性范围,说明材料的应力是线性比例的。
Fext =k(x-xeq)
k =弹簧常数(N/m) (Fext与位移成线性正比,需要两倍的力才能将弹簧拉伸两倍的距离)
F过去=- k(x-xeq) <-(恢复力)
例:
1)当位置x > xeq的F过去是负,力将物体拉回小价值
2)当位置x < xeq的F过去是积极的,这个力把物体推向a更大的价值
这适用于理想的春天因为真正的弹簧不遵循这个规律。
附着在理想弹簧上的物体
弹性(潜在)能源:取决于物体相对于平衡位置的相对位置
E= 1 / 2 k (x-xeq)^2
具有线性恢复力(胡克定律)的系统具有弹性势能,弹性势能与系统平衡位置位移的平方成正比。
E总=常数=E亲属+E弹性
E弹性=释放点和坍塌点最高(两点)
振幅(一个):振动物体的最大位移(当物体移动到某一振幅时,它的动能就变成零,E亲属= 0,E总=E弹性
E总= (1/2)k x ^ 2 .............................. 一个= [(2 xE) / k) ^ 1/2
因此:vmax= (k/m)^1/2 x A
简谐运动:一个物体围绕一个机械平衡点振动
频率(角):Ѡ= (k / m) ^ 1/2单位:1 / s
频率:(赫兹)f = 1 / T
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