1 дәріс. Механикалық қозғалыстардың теориялық негіздері
дәріс. Қатты дененің серпімділік күші әрекетінен туатын қозғалысы
жүктеу/скачать 3,36 Mb. Pdf көрінісі
|
Дәрістер мазмұны
- Бұл бет үшін навигация:
- 12.1.1. Тұтас орта түсінігі
| 12 дәріс. Қатты дененің серпімділік күші әрекетінен туатын қозғалысы
12.1. Тұтас ортаның ерекшеліктері. Идеал серпімді денелер 12.1.1. Тұтас орта түсінігі Осының алдында қатты денелер механикасының заңдарымен танысқанда біз қозғалыс кезіндегі деформация аз болады, олар қозғалысқа айтарлықтай әсер жасамайды деп ұйғарып, қатты денелер деформациясын ескермедік. Мұндай жуықтап модельдеу абсолют қатты дене механикасын материялық нүкте механикасындай қарастыруға мүмкіндік беріп еді. Бірақ, механикада үш топ күштер қарастырылатынын, олардың бірі – серпімділік күштері екенін, ұмытпау керек. Сондықтан, егер денеге күш әрекет етсе, оның тыныштық қалыпта тұрғанына (статика), немесе айнымалы қозғалыста болғанына (динамика) қарамастан, әрқашан аз да болса, деформацияға ұшырайтынына байланысты серпімділік күштер туралы айту қажет.Серпімділік күштер тобына тірек, немесе аспа тарапынан туатын реакция күштері де жатады. Сондықтан осы модульде деформацияға анықтама беріліп, деформацияның түрлері қарастырылады. Осыған байланысты Гук заңы тұжырымдалып, Юнг модуліне анықтама беріледі. Енді осы бөлімде қатты денелер деформациясымен байланысты сұрақтарға толығырақ тоқталайық. Реал денені құраушы құрылымдық бөлшектер еш уақытта бұлжымайтын байланыста болмайды, олар бір-біріне қарағанда салыстырмалы қозғалуы мүмкін, сондықтан әр қашан денелердің деформацияға түсу қабілеті сақталады. Бірақ, зерттеліп отырған процесте қатар орналасқан бөлшектер (мысалы, атомдар) бірдей қозғалса, біз дененің сирек орналасқан атомдардан құралатынын ескермей, тұтас көлем ретінде қарастыра аламыз. Осындай көзқарастан тұтас орта, немесе тұтас денелер , түсінігі туады. Яғни, реал денені дербес кішкентай элементтерге бөліп, оларға әдеттегі механика заңдарын қолданамыз. Мұндай әдісті тек әрбір элемент саны өте көп құрылымдық бөлшектерден құралғандықтан ғана қолдануға болады. Күнделікті тәжірибеге қарағанда кез келген орта (дене, механикалық жүйе) саны өте көп элементар бөлшектерден (молекула, атом, ядро жәнет.б.) құралатыны белгілі. Мысалы, қалыпты жағдайда (0 о С, теңіз бетінің деңгейі) 1 см 3 ауа көлемінде N = 2,687 * 10 19 молекула бар. Жер бетінен 60 км биіктікте 1 см 3 атмосфера көлемінде N = 8 * 10 15 бөлшек, ал жұлдызаралық кеңістіктің 1 км 3 көлемінде 10 15 бөлшектер орналасқан. Әрине, жұлдызаралық 1 км 3 көлем Жер бетіндегі 1 см 3 ауа көлемінен салыстырмалы анағұрлым аз шама екені түсінікті. Келтірілген деректерге қарағанда, бізді қоршаған ортаны саны орасан көп бөлшектермен орташа бірқалыпты толтырылған тұтас кеңістік деп қарастыруға болады. Бірақ, заттың өзіндік көлемінің ол толтырып тұрған кеңістік көлемінен көп есе аз екенін, яғни реал жағдайда зат көлемде дискретті түрде үлестірілетінін есте сақтау керек. Шынында, мысалға екі атомнан құрылатын сутегі молекуласын алайық. Массаның негізгі бөлігі шоғырланған атом ядросының радиусы жуықтап 10 - 13 см, ал молекула радиусы жуықтағанда 1,36*10 -8 см ге тең. Сонымен, зерттеулерге қарағанда барлық денелер қуыс кеңістікте бір бірінен салыстырмалы алыс қашықтықта дискретті орналасқан жеке бөлшектерден құрылады. Бірақ, ол бөлшектердің саны аса көп болғандықтан, денені кеңістікті тұтас толтырып тұрған орта деп қарастыруға болады. Келтірілген тұжырымдама тұтастық болжамы (гипотезасы) деп аталып, кеңістік және уақыт түсініктерімен қатар механиканың негізін құрайды. Үзіліссіз континуум түсінігін қатты, сұйық және газ орталармен қатар өрістерге де, мысалы, электрмагнит өрісіне де қолдануға болатынын атап кетейік. жүктеу/скачать 3,36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|