સ્થિતિસ્થાપક બળનું કારણ શું છે? પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા

બાહ્ય પ્રભાવ હેઠળ, શરીર વિકૃત બની શકે છે.

વિરૂપતા- શરીરના આકાર અને કદમાં ફેરફાર. વિકૃતિનું કારણ એ છે કે જ્યારે બાહ્ય દળો શરીર પર કાર્ય કરે છે ત્યારે શરીરના જુદા જુદા ભાગો અસમાન હલનચલન કરે છે.

વિકૃતિઓ જે બળ બંધ થયા પછી સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે - સ્થિતિસ્થાપકજે અદૃશ્ય થતું નથી - પ્લાસ્ટિક.

સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓ દરમિયાન, શરીરના કણો વચ્ચેનું અંતર બદલાય છે. અવ્યવસ્થિત શરીરમાં, કણો ચોક્કસ સંતુલન સ્થિતિમાં હોય છે (પસંદ કરેલા કણો વચ્ચેનું અંતર - ફિગ. 1, b જુઓ), જેમાં અન્ય કણોથી કામ કરતી પ્રતિકૂળ અને આકર્ષક દળો સમાન હોય છે. જ્યારે કણો વચ્ચેનું અંતર બદલાય છે, ત્યારે આમાંના એક દળ બીજા કરતા વધારે થવા લાગે છે. પરિણામે, આ દળોનું પરિણામ ઉદભવે છે, જે કણને તેની અગાઉની સંતુલન સ્થિતિ પર પાછા ફરવાનું વલણ ધરાવે છે. વિકૃત શરીરના તમામ કણો પર કાર્ય કરતા દળોનું પરિણામ એ વ્યવહારમાં જોવા મળતું સ્થિતિસ્થાપક બળ છે. આમ, સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિનું પરિણામ એ સ્થિતિસ્થાપક દળોનો ઉદભવ છે.

મુ પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ, જેમ કે અવલોકનો દર્શાવે છે, સ્ફટિકમાં કણોનું વિસ્થાપન સ્થિતિસ્થાપક કરતાં સંપૂર્ણપણે અલગ પાત્ર ધરાવે છે. સ્ફટિકના પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા દરમિયાન, સ્ફટિકના સ્તરો એકબીજાને સંબંધિત સ્લાઇડ કરે છે (ફિગ. 1, a, b). આ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને જોઈ શકાય છે: પ્લાસ્ટિકના વિરૂપતા પછી સ્ફટિકીય સળિયાની સરળ સપાટી ખરબચડી બની જાય છે. સ્લાઇડિંગ તે સ્તરો સાથે થાય છે જેમાં સૌથી વધુ અણુઓ હોય છે (ફિગ. 2).

કણોના આવા વિસ્થાપન સાથે, શરીર વિકૃત હોવાનું બહાર આવ્યું છે, પરંતુ "પાછળ" દળો વિસ્થાપિત કણો પર કાર્ય કરતા નથી, કારણ કે તેની નવી સ્થિતિમાં દરેક પરમાણુ સમાન પડોશીઓ ધરાવે છે અને વિસ્થાપન પહેલાની સમાન સંખ્યામાં છે.

પ્રક્રિયા દરમિયાન સ્ટ્રક્ચર્સ, મશીનો, મશીન ટૂલ્સ, ચોક્કસ સ્ટ્રક્ચર્સની ગણતરી કરતી વખતે વિવિધ સામગ્રીલોડના પ્રભાવ હેઠળ કોઈ ચોક્કસ ભાગ કેવી રીતે વિકૃત થશે તે જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે, કઈ પરિસ્થિતિઓમાં તેનું વિરૂપતા સમગ્ર મશીનોના સંચાલનને અસર કરશે નહીં, કયા લોડ હેઠળ ભાગો નિષ્ફળ જશે, વગેરે.

વિકૃતિઓ ખૂબ જટિલ હોઈ શકે છે. પરંતુ તેઓને બે પ્રકારમાં ઘટાડી શકાય છે: તણાવ (સંકોચન) અને દબાણ.

રેખીય વિરૂપતા ત્યારે થાય છે જ્યારે એક છેડે નિશ્ચિત સળિયાની ધરી સાથે બળ લાગુ કરવામાં આવે છે (ફિગ. 3, a, b). રેખીય વિકૃતિ સાથે, શરીરના સ્તરો એકબીજા સાથે સમાંતર રહે છે, પરંતુ તેમની વચ્ચેનું અંતર બદલાય છે. રેખીય વિરૂપતા સંપૂર્ણ અને સંબંધિત વિસ્તરણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

સંપૂર્ણ વિસ્તરણ, જ્યાં l એ વિકૃત શરીરની લંબાઈ છે, અને અવિકૃત સ્થિતિમાં શરીરની લંબાઈ છે.

વિસ્તરણ- અવિકૃત શરીરની લંબાઈ સાથે સંપૂર્ણ વિસ્તરણનો ગુણોત્તર.

વ્યવહારમાં, ક્રેન્સ, કેબલ કાર, ટોઇંગ કેબલ અને તારનાં કેબલ દ્વારા તણાવ અનુભવાય છે. સંગીતનાં સાધનો. સ્તંભો, દિવાલો અને ઇમારતોના પાયા વગેરે કમ્પ્રેશનને આધીન છે.

બે પર લાગુ દળોના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે વિરોધી ચહેરાઓઆકૃતિ 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે શરીર. આ દળો દળોની દિશાની સમાંતર શરીરના સ્તરોના વિસ્થાપનનું કારણ બને છે. સ્તરો વચ્ચેનું અંતર બદલાતું નથી. કોઈપણ ક્યુબોઇડ, માનસિક રીતે શરીરમાં પ્રકાશિત, ત્રાંસી માં ફેરવે છે.

શીયર સ્ટ્રેઈનનું માપ છે શીયર એન્ગલ- ઊભી કિનારીઓનો ઝોકનો કોણ (ફિગ. 5).

શીયર વિકૃતિનો અનુભવ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સને જોડતા રિવેટ્સ અને બોલ્ટ્સ દ્વારા. ખાતે શિફ્ટ મોટા ખૂણાશરીરના વિનાશ તરફ દોરી જાય છે - ઉતારવું. કાતર, આરી વગેરેનો ઉપયોગ કરતી વખતે કટ થાય છે.

બેન્ડિંગ વિરૂપતાએક બીમ આધીન છે, એક છેડે નિશ્ચિત છે અથવા બંને છેડે નિશ્ચિત છે, જેની મધ્યમાં લોડ સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે (ફિગ. 6). બેન્ડિંગ વિરૂપતા ડિફ્લેક્શન એરો h દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - બીમ (અથવા તેના અંત) ની મધ્યનું વિસ્થાપન. જ્યારે વાળવું, શરીરના બહિર્મુખ ભાગો તણાવ અનુભવે છે, અને અંતર્મુખ ભાગો સંકોચન અનુભવે છે, શરીરના મધ્ય ભાગો વ્યવહારીક રીતે વિકૃત નથી - તટસ્થ સ્તર. મધ્યમ સ્તરની હાજરી શરીરના વળાંક સામેના પ્રતિકાર પર વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અસર કરતી નથી, તેથી આવા ભાગોને હોલો બનાવવા માટે ફાયદાકારક છે (સામગ્રી બચાવવી અને તેમનું વજન નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવું). IN આધુનિક ટેકનોલોજીહોલો બીમ અને ટ્યુબનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. માનવ હાડકાં પણ ટ્યુબ્યુલર છે.

ટોર્સનલ વિરૂપતાજો સળિયા, જેનો એક છેડો નિશ્ચિત છે, તેના પર સળિયાની અક્ષને લંબરૂપ સમતલમાં પડેલા દળોની જોડી (ફિગ. 7) દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે તો તેનું અવલોકન કરી શકાય છે. ટોર્સિયન દરમિયાન, શરીરના વ્યક્તિગત સ્તરો સમાંતર રહે છે, પરંતુ ચોક્કસ ખૂણા પર એકબીજાની તુલનામાં ફેરવે છે. ટોર્સનલ વિરૂપતા અસમાન શીયર છે. નટ્સ સ્ક્રૂ કરતી વખતે અને મશીન શાફ્ટને ઓપરેટ કરતી વખતે ટોર્સિયનલ વિકૃતિઓ થાય છે.

જો તમે બે સપોર્ટ પર આડા પડેલા બોર્ડની મધ્યમાં લોડ મૂકો છો, તો ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ લોડ થોડા સમય માટે નીચે જશે, બોર્ડને વાળશે અને પછી બંધ થઈ જશે.

આ સ્ટોપ એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે નીચે તરફ નિર્દેશિત ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ઉપરાંત, ઉપર તરફ નિર્દેશિત અન્ય બળ બોર્ડ પર કાર્ય કરે છે. જ્યારે નીચે ખસેડવામાં આવે છે, ત્યારે બોર્ડ વિકૃત થાય છે, અને એક બળ ઉદ્ભવે છે જેની સાથે આધાર તેના પર પડેલા શરીર પર કાર્ય કરે છે, આ બળ ઉપર તરફ દિશામાન થાય છે, એટલે કે, ગુરુત્વાકર્ષણ બળની વિરુદ્ધ દિશામાં. આ બળ કહેવાય છે સ્થિતિસ્થાપક બળ. જ્યારે સ્થિતિસ્થાપક બળ બને છે સમાન તાકાતગુરુત્વાકર્ષણ શરીર પર કામ કરે છે, આધાર અને શરીર બંધ થાય છે.

સ્થિતિસ્થાપક બળ એ એક બળ છે જે જ્યારે શરીર વિકૃત થાય છે (એટલે ​​​​કે જ્યારે તેનો આકાર અથવા કદ બદલાય છે) ત્યારે ઉદ્ભવે છે અને હંમેશા વિકૃત બળની વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે.

સ્થિતિસ્થાપક બળનું કારણ

કારણસ્થિતિસ્થાપક દળોનો ઉદભવ શરીરના અણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે. ટૂંકા અંતરે, અણુઓ ભગાડે છે, અને મોટા અંતરે તેઓ આકર્ષે છે. અલબત્ત, અમે પરમાણુઓના કદ સાથે તુલનાત્મક અંતર વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ.

અવિકૃત શરીરમાં, પરમાણુઓ એટલા અંતરે હોય છે કે આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓ સંતુલિત હોય છે. જ્યારે શરીર વિકૃત થાય છે (સ્ટ્રેચિંગ અથવા કમ્પ્રેશન દરમિયાન), પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર બદલાય છે - ક્યાં તો આકર્ષક અથવા પ્રતિકૂળ બળો પ્રબળ થવા લાગે છે. પરિણામે, ત્યાં ઊભી થાય છે સ્થિતિસ્થાપક બળ, જે હંમેશા નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે જેથી શરીરના વિકૃતિની માત્રામાં ઘટાડો થાય.

હૂકનો કાયદો

જો આપણે ઝરણા પર એક વજન લટકાવીએ, તો આપણે જોશું કે વસંત વિકૃત થઈ ગયું છે - તે ચોક્કસ રકમથી લંબાઈ ગયું છે. એક્સ . જો આપણે સ્પ્રિંગ પર બે સરખા વજન લટકાવીએ, તો આપણે જોશું કે વિસ્તરણ બમણું મોટું થઈ ગયું છે. સ્પ્રિંગનું વિસ્તરણ એ સ્થિતિસ્થાપક બળના પ્રમાણસર છે.

શરીરના વિરૂપતા દરમિયાન ઉદભવતું સ્થિતિસ્થાપક બળ શરીરના વિસ્તરણના મોડ્યુલસમાં પ્રમાણસર હોય છે અને તે એવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે કે તે શરીરના વિકૃતિનું પ્રમાણ ઘટાડવાનું વલણ ધરાવે છે.

હૂકનો કાયદો માત્ર સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓ માટે જ માન્ય છે, એટલે કે, વિકૃત બળ જ્યારે કાર્ય કરવાનું બંધ કરે છે ત્યારે તે પ્રકારના વિકૃતિઓ અદૃશ્ય થઈ જાય છે!!!

હૂકનો કાયદો સૂત્ર તરીકે લખી શકાય છે:

જ્યાં k એ વસંતની જડતા છે;
એક્સ- વસંત વિસ્તરણ (વસંતની અંતિમ અને પ્રારંભિક લંબાઈ વચ્ચેના તફાવતની સમાન);
"–" ચિહ્ન દર્શાવે છે કે સ્થિતિસ્થાપક બળ હંમેશા તરફ નિર્દેશિત થાય છે વિરુદ્ધ બાજુવિકૃત બળ.

સ્થિતિસ્થાપક બળની "વિવિધતાઓ".

સ્થિતિસ્થાપક બળ જે સમર્થનની બાજુ પર કાર્ય કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે બળ દ્વારા સામાન્ય પ્રતિક્રિયાઆધાર આપે છે . "સામાન્ય" શબ્દમાંથી સામાન્ય, એટલે કે, સપોર્ટ પ્રતિક્રિયા હંમેશા હોય છે લંબસપાટીઓ

સ્થિતિસ્થાપક બળ જે સસ્પેન્શનની બાજુ પર કાર્ય કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે થ્રેડનું તાણ બળ (સસ્પેન્શન) .

વિકૃતિઓને ઉલટાવી શકાય તેવું (સ્થિતિસ્થાપક) અને બદલી ન શકાય તેવું (અસ્થિર, પ્લાસ્ટિક, ક્રીપ) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. લાગુ દળોના અંત પછી સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, પરંતુ બદલી ન શકાય તેવી વિકૃતિઓ રહે છે. સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓ સંતુલન સ્થિતિમાંથી શરીરના અણુઓના ઉલટાવી શકાય તેવા વિસ્થાપન પર આધારિત છે (બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, અણુઓ આંતરપરમાણુ બોન્ડની મર્યાદાથી આગળ વધતા નથી); ઉલટાવી શકાય તેવું પ્રારંભિક સંતુલન સ્થાનોથી નોંધપાત્ર અંતર સુધી અણુઓની બદલી ન શકાય તેવી હિલચાલ પર આધારિત છે (એટલે ​​​​કે, આંતર-પરમાણુ બોન્ડની સીમાઓથી આગળ વધીને, ભારને દૂર કર્યા પછી, નવી સંતુલન સ્થિતિ પર પુનઃપ્રતિક્રમણ).

પ્લાસ્ટીકની વિકૃતિઓ તાણમાં થતા ફેરફારોને કારણે ઉલટાવી શકાય તેવી વિકૃતિઓ છે. ક્રીપ વિરૂપતા એ બદલી ન શકાય તેવી વિકૃતિઓ છે જે સમય જતાં થાય છે. પ્લાસ્ટીકલી વિકૃત કરવાની પદાર્થોની ક્ષમતાને પ્લાસ્ટિસિટી કહેવામાં આવે છે. ધાતુના પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા દરમિયાન, આકારમાં ફેરફાર સાથે, સંખ્યાબંધ ગુણધર્મો બદલાય છે - ખાસ કરીને, ઠંડા વિરૂપતા દરમિયાન, તાકાત વધે છે.

જ્ઞાનકોશીય YouTube

1 / 3

✪ પાઠ 208. વિકૃતિ ઘન. વિરૂપતાના પ્રકારોનું વર્ગીકરણ

✪ વિરૂપતા અને સ્થિતિસ્થાપક દળો. હૂકનો કાયદો | ભૌતિકશાસ્ત્ર 10મો ગ્રેડ #14 | માહિતી પાઠ

✪ વિરૂપતા

સબટાઈટલ

વિરૂપતાના પ્રકારો

સૌથી વધુ સરળ પ્રકારોસમગ્ર શરીરની વિકૃતિઓ:

મોટાભાગના વ્યવહારુ કેસોમાં, અવલોકન કરાયેલ વિકૃતિ એ એક સાથે અનેક સરળ વિકૃતિઓનું સંયોજન છે. આખરે, કોઈપણ વિરૂપતાને બે સરળમાં ઘટાડી શકાય છે: તાણ (અથવા સંકોચન) અને શીયર.

વિકૃતિનો અભ્યાસ

તાપમાન, લોડની અવધિ અથવા તાણ દરના આધારે પ્લાસ્ટિકના વિરૂપતાની પ્રકૃતિ બદલાઈ શકે છે. શરીર પર સતત ભાર સાથે, વિરૂપતા સમય સાથે બદલાય છે; આ ઘટનાને ક્રીપ કહેવામાં આવે છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ ક્રીપ રેટ વધે છે. ક્રીપના ખાસ કિસ્સાઓ આરામ અને સ્થિતિસ્થાપક અસર છે. પ્લાસ્ટિકના વિરૂપતાની પદ્ધતિને સમજાવતી સિદ્ધાંતોમાંની એક એ સ્ફટિકોમાં ડિસલોકેશનનો સિદ્ધાંત છે.

સાતત્ય

સ્થિતિસ્થાપકતા અને પ્લાસ્ટિસિટીના સિદ્ધાંતમાં, શરીરને "નક્કર" ગણવામાં આવે છે. સાતત્ય (એટલે ​​​​કે, કોઈપણ ખાલીપો વિના, શરીરની સામગ્રી દ્વારા કબજે કરેલ સમગ્ર વોલ્યુમને ભરવાની ક્ષમતા) એ મુખ્ય ગુણધર્મોમાંની એક છે જેને આભારી છે. વાસ્તવિક સંસ્થાઓ. સાતત્યની વિભાવના એ પ્રાથમિક વોલ્યુમોનો પણ ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં શરીરને માનસિક રીતે વિભાજિત કરી શકાય છે. આ અંતરના પ્રારંભિક મૂલ્યની સરખામણીમાં જે શરીરમાં વિરામનો અનુભવ ન થતો હોય તેવા દરેક બે અડીને આવેલા અનંત જથ્થાના કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરમાં ફેરફાર ઓછો હોવો જોઈએ.

સૌથી સરળ પ્રાથમિક વિકૃતિ

સૌથી સરળ પ્રાથમિક વિકૃતિ(અથવા સંબંધિત વિકૃતિ) એ અમુક તત્વનું સંબંધિત વિસ્તરણ છે:

વ્યવહારમાં, નાના વિકૃતિઓ વધુ સામાન્ય છે - જેમ કે ϵ ≪ 1 (\displaystyle \epsilon \ll 1).

વિષય:શરીરની વિકૃતિ. સ્થિતિસ્થાપક બળ.

લક્ષ્ય:શરીરના વિરૂપતા, સ્થિતિસ્થાપક બળનો ખ્યાલ આપો, સ્થિતિસ્થાપક બળની ઘટનાના કારણો શોધો, સ્થિતિસ્થાપક બળની તપાસ કરો.

યોજના:

1. સમસ્યારૂપ પ્રશ્નનું નિવેદન.

શાસકની મધ્યમાં વજન મૂકો.

? શાસકનું શું થયું?
? શાસક કયા બળ હેઠળ ઝૂકી ગયો?
શા માટે શાસક ઝૂક્યો, પણ આગળ ન વાળ્યો?

નિષ્કર્ષ:ગુરુત્વાકર્ષણના નીચે તરફના બળ ઉપરાંત, ઉપરનું બળ બોર્ડ પર કાર્ય કરે છે.

શિક્ષક:

અમે 5 મા ધોરણમાં વિરૂપતા અને સ્થિતિસ્થાપક બળની ઘટનાથી પરિચિત થયા.

પાઠ વિષય: શારીરિક વિકૃતિ. સ્થિતિસ્થાપક બળ (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 1).

આજે આપણે યાદ રાખવું જોઈએ કે શરીરની વિકૃતિ, સ્થિતિસ્થાપક બળ, શું છે. સ્થિતિસ્થાપક બળના કારણો શોધો, સ્થિતિસ્થાપક બળની તપાસ કરો.

2. શીખેલી સામગ્રીનું પુનરાવર્તન

1) વિષયના મૂળભૂત ખ્યાલોનું પુનરાવર્તન:
શારીરિક શ્રુતલેખન "માનો કે ના માનો" (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 2).

1. બળ એ એક એવો જથ્થો છે જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને લાક્ષણિકતા આપે છે (હા).
2. બળ આના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: તીવ્રતા અને બળના ઉપયોગના બિંદુ (ના).
3. શરીરનું પ્રવેગક તેના દળના સીધા પ્રમાણસર છે અને તેના બળ (ના) ના વિપરિત પ્રમાણસર છે.
4. બળનું એકમ ન્યુટન તરીકે લેવામાં આવે છે - તે બળ જે 1 કિગ્રા વજનવાળા શરીરમાં 1 m/s2 (હા) ની પ્રવેગનું કારણ બને છે.
5. બળ માપવા માટેનું ઉપકરણ - પ્રેશર ગેજ (ના).

વર્ગ “હા” અને “ના” કાર્ડ સાથે કામ કરે છે (પરિશિષ્ટ 2).
2) અનુવાદ (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 3):

3. નવી સામગ્રી શીખવી

1) વિરૂપતા શું છે?

વિરૂપતા- આ શારીરિક ઘટના, જેમાં શરીરનો આકાર અથવા કદ બદલાય છે.

?તમે કયા પ્રકારના વિકૃતિ જાણો છો?

વિરૂપતાના પ્રકાર (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 4):

1. પાળી
2. ટોર્સિયન
3. વાળવું
4. સંકોચન
5. સ્ટ્રેચિંગ

ભૌતિક એકોર્ડિયનનો ઉપયોગ કરીને વિરૂપતાના પ્રકારોનું પ્રદર્શન.

ફાસ્ટનિંગ:

2) જ્યારે શરીર વિકૃત થાય ત્યારે કયું બળ ઉત્પન્ન થાય છે?

સ્થિતિસ્થાપક બળ- શરીરના વિકૃતિ દરમિયાન ઉદ્ભવતા બળ.

સ્થિતિસ્થાપક બળનું કારણ શું છે?

શિક્ષક: ચાલો પાઠ્યપુસ્તક 97 પૃષ્ઠ 71 (A.E. Gurevich “Physics 9”) માંથી ચિત્ર જોઈએ.

આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓ આરોપો વચ્ચે કાર્ય કરે છે તે એકબીજાને રદ કરે છે.

? વિરૂપતા દરમિયાન શું થાય છે?(આકૃતિ 97 (b, c).)

દળો એકબીજાને રદ કરતા નથી:
ક્યાં તો આકર્ષણની શક્તિઓ પ્રવર્તે છે (b)
અથવા પ્રતિકૂળ દળો (c)

નિષ્કર્ષચાર્જ થયેલ કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે સ્થિતિસ્થાપક બળ ઉદભવે છે (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 6)

સ્થિતિસ્થાપક બળ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ છે.

3) સ્થિતિસ્થાપક બળ કેવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે?

સ્થિતિસ્થાપકતાનું બળ હંમેશા શરીરના વિકૃતિને અટકાવે છે અને તેના મૂળ આકારને પુનઃસ્થાપિત કરવાનો પ્રયાસ કરે છે.
સ્થિતિસ્થાપક બળ વિરૂપતા સામે નિર્દેશિત છે.

ફાસ્ટનિંગ:

શું આપેલ ઉદાહરણોમાં સ્થિતિસ્થાપક બળ યોગ્ય રીતે વિતરિત થયેલ છે?

4) સ્થિતિસ્થાપક બળ શેના પર આધાર રાખે છે?

પ્રદર્શન:ચાલો શરીરના વિસ્તરણ પર સ્થિતિસ્થાપક બળની અવલંબન સ્થાપિત કરીએ (બ્લેકબોર્ડ પર વિદ્યાર્થીઓ દ્વારા આગળ કરવામાં આવે છે).

પ્રાયોગિક ડેટા કોષ્ટકમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને તેમાંથી ગ્રાફ બનાવવામાં આવે છે.

જ્યાં k જડતા છે

હૂકનો કાયદો:સ્થિતિસ્થાપક બળ ચોક્કસ મર્યાદિત મૂલ્ય (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 7) સુધી શરીરના વિસ્તરણ માટે સીધા પ્રમાણસર છે.

5) સૂત્રમાંથી જડતા વ્યક્ત કરો (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 8):

ફાસ્ટનિંગ:આલેખનો ઉપયોગ કરીને, નક્કી કરો કે કયા શરીરમાં સૌથી વધુ કઠોરતા છે (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 9).

6) કઠોરતા (હેંગર્સ અને સપોર્ટની) શેના પર આધાર રાખે છે?

પ્રદર્શન:

1. સમાન લંબાઈના બે સ્થિતિસ્થાપક બેન્ડ, પરંતુ ક્ષેત્રફળમાં અલગ
2. વિવિધ લંબાઈના બે સ્થિતિસ્થાપક બેન્ડ
3. વિવિધ સામગ્રીના બે રબર બેન્ડ

નિષ્કર્ષ: જડતા તેના પર નિર્ભર કરે છે (પરિશિષ્ટ 1, સ્લાઇડ 10):

1. લંબાઈ;
2. વિસ્તાર ક્રોસ વિભાગ;
3. સામગ્રી

સામાન્ય નિષ્કર્ષ: જ્યારે શરીરને ખેંચવામાં આવે છે (સંકુચિત) ત્યારે તે બળ ઉત્પન્ન થાય છે તે શરીરના વિરૂપતા અને કઠોરતાના જથ્થા પર આધારિત છે, એટલે કે, તેની લંબાઈ, ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર અને શરીર જેમાંથી બને છે તે સામગ્રી પર.

4. ફાસ્ટનિંગ:

1) મૂળભૂત ખ્યાલોનું પુનરાવર્તન:

1. વિરૂપતા શું છે?
2. તમે કયા પ્રકારનાં વિરૂપતા જાણો છો?
3. સ્થિતિસ્થાપક બળ વ્યાખ્યાયિત કરો?
4. રાજ્ય હૂકનો કાયદો?
5. કઠિનતા શું આધાર રાખે છે?
6. ટેકનોલોજીમાં આપણને સ્થિતિસ્થાપક બળ ક્યાં મળે છે?

2) સમસ્યાનું નિરાકરણ: ​​V.I. દ્વારા "ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સમસ્યાઓનો સંગ્રહ" લુકાશિક, ઇ.વી. ઇવાનોવા પૃષ્ઠ 39 નંબર 350.

3) પરસ્પર ચકાસણી સાથે પરીક્ષણ (પરિશિષ્ટ 2).

નક્કર શરીર અને પ્રવાહી અને વાયુઓ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે જો શરીરને વધારે બળ ન આવે તો તેનો આકાર જાળવી રાખવાની ક્ષમતા. મહાન દળો. જો તમે નક્કર શરીરને વિકૃત કરવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો સ્થિતિસ્થાપક દળો ઉત્પન્ન થાય છે જે વિકૃતિને અટકાવે છે.

ઘન વિકૃતિની વ્યાખ્યાઓ

વ્યાખ્યા

વિરૂપતાબાહ્ય કહેવાય છે યાંત્રિક અસરશરીર પર, જે તેના વોલ્યુમ અને (અથવા) આકારમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે.

જો શરીરમાંથી ભાર દૂર થયા પછી તે અદૃશ્ય થઈ જાય તો નક્કર શરીરમાં વિકૃતિને સ્થિતિસ્થાપક કહેવામાં આવે છે.

વિકૃતિને પ્લાસ્ટિક (શેષ) કહેવામાં આવે છે જો, લોડને દૂર કર્યા પછી, તે અદૃશ્ય થઈ જતું નથી અથવા સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થતું નથી.

સમાન સંસ્થાઓ સ્થિતિસ્થાપક અને પ્લાસ્ટિક હોઈ શકે છે, તે વિકૃતિની પ્રકૃતિ પર આધારિત છે. આમ, જ્યારે ભાર ચોક્કસ મર્યાદાથી વધી જાય છે, ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓ પ્લાસ્ટિકમાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે.

ઘન પદાર્થોના વિરૂપતાના પ્રકાર

નક્કર શરીરના કોઈપણ વિકૃતિને બે પ્રકારમાં ઘટાડી શકાય છે: તાણ (સંકોચન) અને શીયર.

અમે સળિયાના એક છેડાને ઠીક કરીશું, અને તેના છેડાથી દૂર, તેની ધરી સાથે નિર્દેશિત, બીજા પર બળ લાગુ કરીશું. આ કિસ્સામાં, લાકડી તાણના વિરૂપતાને આધિન હશે. આ વિરૂપતા સંપૂર્ણ વિસ્તરણ () નો ઉપયોગ કરીને દર્શાવવામાં આવે છે, જે સમાન છે:

બળ લાગુ કરતાં પહેલાં સળિયાની લંબાઈ ક્યાં છે; l ખેંચાયેલા સળિયાની લંબાઈ છે.

સંબંધિત વિસ્તરણ () નો ઉપયોગ ઘણીવાર શરીરના વિકૃતિને દર્શાવવા માટે થાય છે:

જો , તો પછી આવા વિરૂપતાને નાની ગણવામાં આવે છે. મોટાભાગના ઘન પદાર્થો નાના વિકૃતિઓ હેઠળ સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

જો સળિયા, જેનો અંત નિશ્ચિત છે, તેની ધરી સાથે બળ વડે કાર્ય કરવામાં આવે છે, પરંતુ સળિયાના અંત તરફ, તો આ શરીર સંકુચિત વિકૃતિનો અનુભવ કરશે.

સ્ટ્રેચિંગ કરતી વખતે, તે શીર્ષકને ધ્યાનમાં લો="QuickLaTeX.com દ્વારા પ્રસ્તુત" height="16" width="47" style="vertical-align: -4px;"> при сжатии .!}

તાણ અને સંકુચિત વિરૂપતા દરમિયાન, શરીરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર બદલાય છે. જ્યારે ખેંચાય છે ત્યારે તે ઘટે છે, જ્યારે સંકુચિત થાય છે ત્યારે તે વધે છે. જો કે, નાના વિકૃતિઓ માટે આ અસર સામાન્ય રીતે અવગણવામાં આવે છે.

શીયર ડિફોર્મેશન એ વિરૂપતાનો એક પ્રકાર છે જેમાં વિકૃત દળોના પ્રભાવ હેઠળ સામગ્રીના સમાંતર સ્તરોનું પરસ્પર વિસ્થાપન થાય છે. ચાલો રબરના બનેલા સમાંતર પાઈપને ધ્યાનમાં લઈએ, તેના નીચલા આધારને ઠીક કરો આડી સપાટી. TO ટોચની ધારબ્લોક અમે ઉપલા ધાર પર સમાંતર બળ લાગુ કરીએ છીએ. આ કિસ્સામાં, બ્લોકના સ્તરો શિફ્ટ થશે, સમાંતર બાકી રહેશે, સમાંતરની ઊભી કિનારીઓ સપાટ રહેશે અને ચોક્કસ ખૂણા દ્વારા ઊભીથી વિચલિત થશે.

હૂકનો કાયદો

વિકૃત બળ (F) અને સંપૂર્ણ વિસ્તરણ વચ્ચેના નાના તાણ (સંકુચિત) વિકૃતિઓ માટે. હૂકે કનેક્શન સ્થાપિત કર્યું:

જ્યાં k એ સ્થિતિસ્થાપકતા ગુણાંક (જડતા) છે.

હૂકનો કાયદો ઘણીવાર અલગ રીતે લખવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, વોલ્ટેજ () ની વિભાવના રજૂ કરવામાં આવી છે:

જ્યાં S એ શરીરનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર છે (લાકડી). નાના વિકૃતિઓ માટે, તણાવ સંબંધિત વિસ્તરણ માટે સીધો પ્રમાણસર છે:

જ્યાં E એ સરળીકરણ મોડ્યુલસ અથવા યંગ્સ મોડ્યુલસ છે, જે સળિયામાં દેખાતા તાણના સમાન છે જો તેની સંબંધિત વિસ્તરણ એકતા સમાન હોય (અથવા જ્યારે શરીરની લંબાઈ બમણી થાય). વ્યવહારમાં, રબર સિવાય, શરીરના વિરામ દરમિયાન ડબલ વિસ્તરણ પ્રાપ્ત કરી શકાતું નથી; યંગનું મોડ્યુલસ તાણ અને વિસ્તરણના માપમાં અભિવ્યક્તિ (5) નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે.

સ્થિતિસ્થાપકતા ગુણાંક અને યંગ્સ મોડ્યુલસ આ રીતે સંબંધિત છે:

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

વ્યાયામ	ની ઘનતા સાથે દીવાલ મીટર ઊંચી અને ઈંટોથી બનેલી છે . આ દિવાલના પાયા પર શું તણાવ છે?
ઉકેલ	અમારી સમસ્યામાં, વિકૃત બળ એ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ છે, જે દિવાલને સંકુચિત કરે છે: જે ઈંટમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે તેની ઘનતા જાણીને, આપણે દિવાલનો સમૂહ આ રીતે શોધીએ છીએ: જ્યાં S એ દિવાલના પાયાનો વિસ્તાર છે. વ્યાખ્યા દ્વારા, તણાવ () એ વિકૃત શરીરના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તારના વિરૂપતા બળ (F) ની તીવ્રતાના ગુણોત્તર સમાન છે: ચાલો માસ માટે અવેજી કરીએ જમણી બાજુઅભિવ્યક્તિ (1.2), અમે મેળવીએ છીએ: ચાલો ગણતરીઓ હાથ ધરીએ:
જવાબ આપો	પા

ઉદાહરણ 2