Vypracovala: B. Horváthová

 

 

Zmenu tvaru tvaru pevného telesa spôsobenú účinkom vonkajších síl nazývame deformácia.

Môžeme hovoriť o dvoch druhoch:

1) Ak pevné teleso nadobudne pôvodný tvar, len čo prestane pôsobiť vonkajšia sila, hovoríme o pružnej (elastickej) deformácii.

2) Ak pevné teleso nenadobudne pôvodný tvar, keď prestane pôsobiť vonkajšia sila ide o tvárnu (plastickú) deformáciu.

 

Poznáme päť jednoduchých deformácií:

 

1) Deformácia ťahom – dochádza k nej, keď dve rovnako veľké sily pôsobia na teleso smerom von z telesa

 

2) K deformácii tlakom dochádza ak na teleso pôsobia dve rovnako veľké sily a majú smer do vnútra telesa.

 

3) Deformácia ohybom nastane napríklad pri nosníku, podopretého na oboch koncoch a pôsobí naň sila kolmo na pozdĺžnu os.

 

4) K deformácii šmykom dochádza ak na hornú a dolnú podstavu deformovaného telesa pôsobia sily rovnako veľké opačne orientované a nepôsobia v jednej priamke.

 

5) Keď napríklad na koncoch tyče pôsobia dve silové dvojice, ich momenty síl sú rovnako veľké, ale opačného smeru vzniká deformácia krútením.

 

Pri pružne deformovanom telese pôsobia na plochu ľubovoľného priečneho rezu z oboch strán sily pružnosti. Ak je pevné teleso deformované ťahom silami veľkosti F, je v rovnovážnom stave ak sily pružnosti sa rovnajú pôsobiacim silám.

 

V ľubovoľnom priečnom reze telesa vzniká pri deformácii stav napätosti , ktorý posudzujeme podľa normálového napätia.

 

Normálové napätie je definované vzťahom: Fp je veľkosť sily pružnosti, ktorá pôsobí kolmo na plochu rezu s obsahom S. Deformujúce sily spôsobujú aj zmeny rozmerov telesa. V praxi sa zavádza veličina relatívne predĺženie:

 

Vyjadruje pomer predĺženia a pôvodnej dĺžky. Pomocou trhacieho stroja a skúšobnej tyče by sme mohli pozorovať normálového napätia a od relatívneho predĺženia. Graf tejto závislosti sa volá krivka deformácie.

 

 

Krivka a, je príklad elastickej látky. Na úseku OA prebieha pružná deformácia, normálové napätie odpovedajúce bodu A sa nazýva medza úmernosti.

 

Na tomto úseku platí: normálové napätie je priamo úmerné relatívnemu predĺženiu.

 

Tento poznatok objavil v roku 1676 anglický fyzik Robert Hooke. Nazýva sa aj Hookov zákon. Hookov zákon môžeme matematicky zapísať v tvare:

 

E je konštanta úmernosti, modul pružnosti v ťahu. Jednotkou modulu pružnosti v ťahu je pascal. Jej hodnoty pre rozličné látky sú uvedené v matematicko –fyzikálno-chemických tabuľkách. Napríklad pre oceľ by sme vyčítali hodnotu E = 220 GPa.

 

Úsek AB je dopružovanie. Keď na tyč prestanú pôsobiť vonkajšie sily, deformácia nezanikne hneď ale až po určitej dobe.

 

Úsek BC je oblasť plastickej deformácie, rovný úsek od bodu B odpovedá tečeniu materiálu.

To znamená, že malej zmene normálového napätia odpovedá veľká zmena relatívneho predĺženia.

 

b je príklad nepružnej látky

c je príklad krehkej látky

Z priebehu krivky deformácie môžeme rozhodnúť, ktorá látka je pružná, krehká a či je schopná plastických deformácií.

 

Úlohy:

1) Čo je to deformácia?

2) Aké druhy jednoduchej deformácie rozlišujeme a ako vznikajú?

3) K čomu slúži krivka deformácie?

 

Použitá literatúra:

  • E.Svoboda, I.Baník: Fyzika pre 2.ročník gymnázia

  • V.Lank, M. Vondra: Fyzika v kocke pre stredné školy