Gava ku Zagona Hooke êdî têrê nake...

Li gorî zagona Hooke ya ku ji pirtûkên dersê yên dibistanê tê zanîn, dirêjbûna laş divê rasterast bi stresa hatî sepandin re têkildar be. Lêbelê, gelek materyalên ku di teknolojiya nûjen û jiyana rojane de xwedî girîngiyek mezin in tenê bi qasî vê qanûnê tevdigerin an jî bi tevahî cûda tevdigerin. Fîzîknas û endezyar dibêjin ku madeyên weha xwedî taybetmendiyên rheolojîk in. Lêkolîna van taybetmendiyan dê bibe mijara hin ceribandinên balkêş.

Rheolojî lêkolîna taybetmendiyên materyalên ku tevgera wan ji teoriya elasticîteyê wêdetir e li ser bingeha zagona Hooke ya jorîn lêkolîn dike. Ev tevger bi gelek diyardeyên balkêş ve girêdayî ye. Di nav wan de, bi taybetî: derengmayîna vegerandina materyalê ji bo rewşa wê ya orjînal piştî daketina voltajê, ango hîstereziya elastîk; zêdebûna dirêjbûna laş di stresa domdar de, wekî din jê re herikîn tê gotin; an jî zêdebûnek pirjimar a berxwedana li hember deformasyon û hişkbûna laşek plastîk a destpêkê, heya xuyangkirina taybetmendiyên taybetmendiya materyalên şikestî.

hukumdarê tembel

Yek dawiya rêgezek plastîk a 30 cm an jî dirêjtir di çeneyên vîzyonê de tê saxkirin da ku serwer vertîkal be (Hêjî. 1). Em dawiya jorîn a serwerê ji vertical tenê bi çend mîlîmetre red dikin û berdidin. Bala xwe bidinê ku beşa azad a serwer çend caran li dora pozîsyona hevsengiya vertîkal dilerize û vedigere rewşa xweya bingehîn (Hêjî. 1a). Levrînên ku têne dîtin ahengdar in, ji ber ku di guheztinên piçûk de mezinahiya hêza elastîk a ku wekî hêzek rêber tevdigere rasterast bi guheztina dawiya serwer re têkildar e. Ev tevgera serwer bi teoriya elasticîteyê tê vegotin. 

Birinc. 1. Lêkolîna hysteresis elastic bi kar tîne serwer

1 - ambulans,

2 - çeneyên vise, A - dûrketina dawiya serwerê ji vertîkalê

Di beşa duyemîn a ceribandinê de, em dawiya jorîn a serwerê bi çend santîmetreyan vediqetînin, berdidin, û tevgera wê temaşe dikin (Wêne. 1b). Niha ev dawî hêdî hêdî vedigere rewşa hevsengiyê. Ev ji ber zêdebûna sînorê elastîk a materyalê serwer e. Ev bandor tê gotin hysteresis elastic. Ew di vegerandina hêdî ya laşê deformandî de ji bo rewşa xweya bingehîn pêk tê. Ger em vê ceribandina paşîn dubare bikin, dawiya jorîn a serwer hê bêtir bizivirînin, em ê bibînin ku vegera wê jî hêdîtir dibe û dibe ku çend hûrdeman bigire. Digel vê yekê, serwer dê tam venegere ser pozîsyona vertîkal û dê bi domdarî xwar bimîne. Bandorên ku di beşa duyemîn a ceribandinê de têne vegotin tenê yek ji wan in mijarên lêkolîna rheolojiyê.

Çûk an spider vedigere

Ji bo ezmûna din, em ê pêlîstokek erzan û hêsan bikar bînin (carinan di kioskan de jî peyda dibin). Ew ji fîgûrek davî ya di şiklê çûkek an heywanek din de pêk tê, wek spider, ku bi kemberek dirêj û bi destekek zengil ve girêdayî ye (Hêjî. 2a). Tevahiya pêlîstok ji maddeyek berxwedêr, mîna gomûkê ku li ber destan hinekî zeliq e, hatî çêkirin. Kaset dikare pir bi hêsanî were dirêj kirin, bêyî ku biçirîne çend caran dirêjahiya xwe zêde bike. Em azmûnek li nêzê rûxek nermik, wek cama neynikê an dîwarek mobîlyayê dikin. Bi tiliyên yek destî, destikê bigire û pêlekek çêbike, bi vî rengî pêlîstokê bavêje ser rûxeyek nerm. Hûn ê ferq bikin ku fîgur li ser rûyê erdê disekine û kaset hişk dimîne. Em berdewam dikin ku destikê bi tiliyên xwe ji bo çend deh çirkeyan an jî bêtir bigirin.

Birinc. 2. Nimûneyek zelal a hysteresis elastic, ku bi karanîna xaça vegerê tê xuyang kirin

1 - fîgurê spider, 2 - band lastîk,

3 - destik, 4 - palm, 5 - rû

Piştî demekê, em pê dihesin ku fîgur dê ji nişkê ve ji ser rûyê erdê derkeve û, bi kasetek germbûnê ve tê kişandin, dê zû vegere destê me. Di vê rewşê de, wekî di ceribandina berê de, di heman demê de hilweşînek hêdî ya voltajê jî heye, ango hîstereziya elastîk. Hêzên elastîk ên tapeya dirêjkirî li ser hêzên girêdana nîgarê li ser rûyê erdê, ku bi demê re qels dibin, derbas dikin. Wekî encamek, hejmar vedigere dest. Madeya pêlîstoka ku di vê ceribandinê de tê bikaranîn ji aliyê rheologan ve tê gotin vîskoelastîk. Ev nav ji ber vê yekê rastdar e ku hem taybetmendiyên zeliqandî nîşan dide - dema ku li ser rûyek nerm disekine, hem jî taybetmendiyên elastîk - ji ber vê yekê ew ji vê rûxê diqete û vedigere rewşa xweya bingehîn.

mirovê daketî

Wêne 1. Fîgurek ku ji dîwarê vertîkal dadikeve di heman demê de mînakek hêja ya hîstereziya elastîk e.

Di vê ceribandinê de dê pêlîstokek ku ji materyalê vîskoelastîk hatî çêkirin jî bikar bîne (wêne 1). Ew di forma fîgurek zilamek an spider de tête çêkirin. Em vê pêlîstokê bi lingên veqetandî davêjin û serûbin dikin li ser rûyek vertîkal a rast, bi tercîhî li ser cam, neynikek an dîwarê mobîlyayê. Tiştek avêtinê li ser vê rûxê dişewite. Piştî demekê, dirêjahiya wê, di nav tiştên din de, bi hişkbûna rû û leza avêtinê ve girêdayî ye, serê pêlîstokê jê derdikeve. Ev di encama tiştên ku berê hatine nîqaş kirin pêk tê. hysteresis elastic û çalakiya giraniya jimarê, ku şûna hêza elastîk a kemberê digire, ku di ceribandina berê de hebû.

Di bin bandora giraniyê de, beşa veqetandî ya pêlîstokê berjêr dibe û hê bêtir diqelişe heya ku ew beş dîsa bi rûxara vertîkal dikeve. Piştî vê destikê, zeliqandina paşîn a fîgurê li ser rûyê erdê dest pê dike. Wekî encamek, jimar dê dîsa were zeliqandin, lê di rewşek serê-xwarê de. Pêvajoyên ku li jêr têne diyar kirin têne dubare kirin, digel ku fîguran lingên xwe û dûv re jî serê xwe jê dikin. Bandor ev e ku fîgur li ser rûyek vertîkal dadikeve, dirûvên balkêş çêdike.

Plastîkîna herikbar

Birinc. 3. Testa herikîna plastîk

a) rewşa destpêkê, b) rewşa dawî;

1 - palm, 2 - beşa jorîn a plastelînê,

3 - nîşanker, 4 - tengahî, 5 - perçeyek plastelînê çirkirî

Di vê û çend ceribandinên paşerojê de, em ê plastelîna ku di firotgehên pêlîstokan de peyda dibin, ku bi navê "kîrê sêrbaz" an "tricolin" tê zanîn bikar bînin. Em perçeyek plastînînê bi şeklek dişibihe dumbbell, bi qasî 4 cm dirêj û bi bejna beşên stûrtir di nav 1-2 cm de û bi qasî 5 mm tîrêjek teng dike (Hêjî. 3a). Em qalibê bi tiliyên xwe bi dawiya jorîn a beşa stûrtir digirin û wê bêtevger dihêlin an jî li kêleka nîşankera sazkirî ya ku cîhê dawiya jêrîn ê beşa stûrtir nîşan dide ve girêdidin.

Li pozîsyona dawiya jêrîn a plastelînê temaşe dikin, em bala xwe didin ku ew hêdî hêdî ber bi jêr ve diçe. Di vê rewşê de, beşa navîn ya plastîk tê pêçandin. Ji vê pêvajoyê re herikîn an gehiştina maddeyê tê gotin û ji zêdebûna dirêjbûna wê di bin çalakiya stresa domdar de pêk tê. Di rewşa me de, ev stres ji ber giraniya beşa jêrîn a dumbbell plastînînê pêk tê (Hêjîrê. 3b). Ji nêrînek mîkroskopî vêga ev encama guherînek di avahiya materyalê de ye ku ji bo demek têra xwe dirêj di bin barkirinê de ye. Di yek xalê de, hêza beşa teng ew qas piçûk e ku ew tenê di bin giraniya beşa jêrîn a plastelînê de dişikê. Rêjeya herikînê bi gelek faktoran ve girêdayî ye, di nav de celebê materyalê, qas û awayê sepandina stresê li ser wê.

Plastîkîna ku em bikar tînin ji herikînê re zehf hesas e, û em dikarin bi çavê rût tenê di çend deh saniyan de wê bibînin. Hêjayî gotinê ye ku gil efsûnî li Dewletên Yekbûyî, di dema Şerê Cîhanê yê Duyemîn de, bi tesadufî hate îcadkirin, dema ku hewl hat dayîn ku madeyek sentetîk were çêkirin ji bo hilberîna tirên ji bo wesayîtên leşkerî. Di encama polîmerîzasyona netemam de, maddeyek hate bidestxistin ku tê de hejmareke diyarkirî ya molekulan bê girêdan, û girêdanên di navbera molekulên din de dikarin bi hêsanî di bin bandora faktorên derve de cîhê xwe biguhezînin. Van zencîreyên "berbiçûk" beşdarî taybetmendiyên ecêb ên gilover dikin.

topê çolê

Birinc. 4. Set ji bo ceribandina plastelînê ji bo belavbûn û rehetbûna stresê:

a) rewşa destpêkê, b) rewşa dawî; 1 - topê pola,

2 - keştiya zelal, 3 - plastînîn, 4 - bingeh

Naha plastelîna efsûnî bixin nav keştiyek piçûk a şefaf, li jor vekin, binihêrin ku tê de gulikên hewayê tune ne (Hêjî. 4a). Pêdivî ye ku bilindahî û pîvana keştiyê çend santîmetre be. Di navenda rûxara jorîn a plastelînê de topek pola bi qalindahiya 1,5 cm bi cih bikin.Em keştiyê bi topê re tenê dihêlin. Her çend demjimêran em pozîsyona topê temaşe dikin. Bala xwe bidinê ku ew di nav plastelînê de kûrtir û kûrtir dibe, ku, di encamê de, diçe cîhê jorîn li ser rûyê topê.

Piştî demek têra xwe dirêj, ku bi vê ve girêdayî ye: giraniya gogê, celebê plastelîna hatî bikar anîn, mezinahiya top û panê, germahiya hawîrdorê, em pê dihesin ku top digihîje binê panê. Cihê li jorê topê dê bi tevahî bi plastîlîn ​​were dagirtin (Hêjîr. 4b). Ev ceribandin nîşan dide ku maddî diherike û rakirina stresê.

Jumping plasticine

Kulîlkek ji hevîra lîstikê ya sêrbaz ava bikin û zû biavêjin ser rûyek hişk, wek erd an dîwar. Em bi ecêbmayî ferq dikin ku plastîlîn ​​mîna topek gomîkî ya gemarî ji van rûberan vedigere. Kîrê sêrbaz laşek e ku dikare hem taybetmendiyên plastîk û hem jî elastîk nîşan bide. Ew bi wê yekê ve girêdayî ye ku bar dê çiqas zû li ser wê tevbigere.

Gava ku zext hêdî hêdî têne sepandin, wekî di doza hevîrkirinê de, ew taybetmendiyên plastîk nîşan dide. Ji hêla din ve, bi sepana bilez a hêzê, ya ku dema ku bi zemînek an dîwarê ve diqelibe, çêdibe, plastînîn taybetmendiyên elastîk nîşan dide. Kîrê sêrbaz dikare bi kurtî wekî laşek plastîk-elastîk were gotin.

Plastîkîna tenik

Wêne 2. Bandora dirêjkirina hêdî ya gilê sêrbaz (dirêjiya fîberê dirêjkirî bi qasî 60 cm ye)

Vê carê, silindirek plastelînê ya efsûnî ya bi dirêjahiya 1 cm û dirêjahiya çend santîmetre ava bikin. Bi tiliyên destên xwe yên rastê û çepê her du serê xwe hildin û çîpekê bi awayekî horizontî saz bikin. Dûv re em hêdî hêdî destên xwe di yek rêzek rast de ber bi aliyan ve belav dikin, bi vî rengî dibe sedem ku silindir ber bi aksial ve dirêj bibe. Em hîs dikin ku plastîlîn ​​hema hema ti berxwedanê nade, û em pê dihesin ku ew di navîn de teng dibe.

Dirêjahiya silindirê plastelînê dikare bi çend deh santîmetreyan were zêdekirin, heya ku di beşa wê ya navendî de têlek zirav çêbibe, ku dê bi demê re biqelişe (wêne 2). Ev serpêhatî nîşan dide ku bi hêdî-hêdî sepandina stresê li laşek plastîk-elastîk, meriv dikare bêyî hilweşandina wê bibe sedema deformasyonek pir mezin.

plastelîna hişk

Em silindira plastelînê ya sêrbaz bi heman awayê ceribandina berê amade dikin û bi heman rengî tiliyên xwe li dora dawiya wê dipêçin. Dema ku bala xwe kişand, me bi lez û bez destên xwe ber bi aliyan ve belav kir, ku em dixwazin silindirê bi tundî dirêj bikin. Derket holê ku di vê rewşê de em berxwedanek pir bilind a plastelînê hîs dikin, û silindir, ecêbmayî, qet dirêj nabe, lê di nîvê dirêjahiya xwe de diqelişe, mîna ku bi kêrê were qut kirin (wêne 3). Ev ceribandin jî nîşan dide ku cewhera deformasyona laşek plastîk-elastîk bi rêjeya sepana stresê ve girêdayî ye.

Plastîsîn mîna camê zirav e

Wêne 3. Encama dirêjkirina bilez a plastelîna sêrbaz - hûn dikarin gelek caran kêmtir dirêjbûn û xêzek tûj bibînin, ku dişibin şikestinek di materyalek zirav de

Ev ceribandin hîn zelaltir nîşan dide ka rêjeya stresê çawa bandorê li taybetmendiyên laşek plastîk-elastîk dike. Ji heriyê sêrbaz gogek bi dirêjahiya 1,5 cm ava bikin û li ser bingehek hişk, girs, wek lewheyek pola ya giran, anvil, an zemînek beton bixin. Hêdî hêdî bi çakûçekî ku giraniya wê herî kêm 0,5 kg e, li topê dixe (Hêl. 5a). Derdikeve holê ku di vê rewşê de top wek laşek plastîk tevdigere û piştî ku çakûç li ser dikeve, diherike (Hêl. 5b).

Plastîlina xurdebûyî dîsa bikin topek û wek berê bixin ser plakê. Dîsa em bi çakûçê li topê dixin, lê vê carê em hewl didin ku bi lez û bez vê yekê bikin (Hêjîrê 5c). Derdikeve holê ku topa plastelînê di vê rewşê de mîna ku ji materyalek nazik, wek cama an porselen hatî çêkirin, tevdigere û li ser bandorê ew di her alî de perçe perçe dibe (Hêjî. 5d).

Makîneya germî ya li ser bandên lastîkî yên dermansaziyê

Stresa di materyalên rheolojîk de bi bilindkirina germahiya wan dikare were kêm kirin. Em ê vê bandorê di motorek germê de bi prensîbek xebatê ya ecêb bikar bînin. Ji bo komkirina wê, hûn ê hewce bikin: kulmek tûncê, bi deh an çend benderên lastîkî yên kurt, derziyek mezin, perçeyek çargoşe ya pelê zirav û çirayek bi ampûlek pir germ. Sêwirana motorê di jimar 6 de hatiye nîşandan. Ji bo komkirina wê, beşa navîn ji qapaxê qut bikin da ku zengilek çêbibe.

Birinc. 5. Rêbaza nîşandana plastelîn û taybetmendiyên şikestî yên plasticine

a) hêdî lêxistina topê b) hêdî lêdana

c) lêdana bi lez li ser topê, d) bandora lêdana bilez;

1 - topê plastelînê, 2 - plakaya hişk û girseyî, 3 - çakûç,

v - leza çakûç

Di navenda vê zengilê de derziyek ku eksê wê ye datînin û bendikên elastîk datînin ser wê yekê ku di nîvê dirêjahiya wan de li hember zengilê bisekine û bi xurtî were dirêj kirin. Pêdivî ye ku bendên elastîk bi rengek sîmetrîk li ser zengilê werin danîn, bi vî rengî, çerxek bi çîpên ku ji bandên elastîk hatine çêkirin tê peyda kirin. Parçeyek pelê metal bi şeklek kramponê bi destên xwe dirêjkirî bixin, bihêlin hûn xeleka berê çêkirî di navbera wan de bi cîh bikin û nîvê rûyê wê veşêrin. Li aliyekî kantê, li her du keviyên wê yên vertîkal, em qutiyek çêdikin ku destûrê dide me ku em tekerê tê de bi cîh bikin.

Axle tekerê li qutiya piştevaniyê bixin. Em çerxê bi tiliyên xwe dizivirînin û kontrol dikin ka ew hevseng e, ango. ma ew di her helwestekê de radiweste. Ger ne wusa be, çerxa hevseng bikin û cîhê ku bandên lastîkî bi zengilê re digihêjin hinekî veguhezînin. Binçokê deynin ser maseyê û beşa çemberê ku ji kemerên wê derdikeve bi çirayek pir germ ronî bikin. Derket holê ku piştî demekê çerx dest bi zivirandinê dike.

Sedema vê tevgerê guherîna domdar a pozîsyona navenda girseya çerxê di encama bandorek bi navê rheologist de ye. rehetbûna stresa termal.

Ev rihetbûn li ser vê yekê ye ku materyalek elastîk a pir bi stres dema ku tê germ kirin girêdide. Di motora me de, ev materyal bandên lastîkî yên kêleka tekerê ye ku ji stûyê pêçekê derdikeve û bi ampûlekê tê germ kirin. Wekî encamek, navenda girseya çerxê ber bi aliyê ku bi destên piştgiran ve hatî vegirtin tê veguheztin. Di encama zivirîna çerxê de, bandên gomî yên germkirî di navbera milên destekê de dikevin û sar dibin, ji ber ku li wir ew ji ampûlê veşartî ne. Rakerên sar dîsa dirêj dibin. Rêzeya pêvajoyên diyarkirî zivirandina domdar a çerxê misoger dike.

Ne tenê ceribandinên balkêş

Birinc. 6. Sêwirana motora germê ya ku ji bandên lastîkî yên dermanxaneyê hatî çêkirin

a) dîtina alî

b) beşa bi balafirek axial; 1 - zengil, 2 - derzî, 3 - jêbirina derman,

4 - çîçek, 5 - qutkirina di kelê de, 6 - ampûl

Now rheology hem ji bo fîzîknas û hem jî pisporên di warê zanistên teknîkî de qadek bi lez pêş dikeve ye. Di hin rewşan de diyardeyên rheolojîk dikarin bandorek neyînî li ser jîngeha ku lê diqewimin bikin û divê bêne hesibandin, mînakî, dema sêwirana strukturên pola yên mezin ên ku bi demê re deforme dibin. Ew ji ber belavbûna materyalê di bin çalakiya barkêşên çalak û giraniya xwe de têne encam kirin.

Pîvandinên rast ên qalindahiya pelên sifir ên ku banên asê û pencereyên camên rengîn ên di dêrên dîrokî de vedihewîne, destnîşan kir ku ev hêman li jêr ji jor stûrtir in. Ev encam e vêgahem sifir û hem jî cam di bin giraniya xwe de çend sed sal in. Di gelek teknolojiyên hilberîna nûjen û aborî de jî diyardeyên rheolojîk têne bikar anîn. Mînaka vezîvirandina plastîkê ye. Piraniya hilberên ku ji van materyalan têne çêkirin niha ji hêla extrusion, xêzkirin û şilkirina lêdanê ve têne çêkirin. Ev piştî germkirina materyalê û zexta li ser wê bi rêjeyek bijartî tê kirin. Bi vî rengî, di nav tiştên din de, pel, çîp, lûle, fiber, û her weha pêlîstok û parçeyên makîneyê bi şeklên tevlihev. Awantajên pir girîng ên van rêbazan lêçûnek kêm û neberbiçav in.