☰ Mundarija · Fizika

Qattiq jismlar: kristall, amorf va mexanik xossalar

Darslar 38–39 · 2 ta dars · P. Habibullayev, A. Boydedayev, A. Bahromov, K. Suyarov, J. Usarov, M. Yuldasheva. Fizika 9-sinf, qayta ishlangan va to‘ldirilgan 3-nashr. G‘afur G‘ulom nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, Toshkent, 2019
39

Qattiq jismlarning mexanik xossalari

Darslik: 106–108-betlar
MaqsadDeformatsiya turlari, absolyut va nisbiy uzayish, mexanik kuchlanish, Guk qonuni σ = E|ε| ni bilish va qo‘llash.
Yangi so‘zlar
deformatsiya · deformationnisbiy uzayish ε · relative elongation εmexanik kuchlanish σ · mechanical stress σYung moduli E · Young’s modulus E
Tushuntirish

Tashqi kuch ta’sirida jism shakli yoki o‘lchamining o‘zgarishi deformatsiya deyiladi. Kuch olingach jism avvalgi holiga qaytsa, deformatsiya elastik, qaytmasa plastik bo‘ladi. Absolyut uzayish Δl = l – l₀, nisbiy uzayish ε = Δl/l₀ (birliksiz, ko‘pincha foizda). Mexanik kuchlanish σ = F/S – ko‘ndalang kesim yuzi birligiga to‘g‘ri keluvchi elastiklik kuchi, birligi Pa. Kichik elastik deformatsiyada Guk qonuni bajariladi: σ = E|ε|, bunda E – Yung moduli, material xossasi (po‘lat uchun taxminan 2·10¹¹ Pa, alyuminiy uchun taxminan 7·10¹⁰ Pa). Kuchlanish mustahkamlik chegarasidan oshsa, jism buziladi; mo‘rt materiallar (shisha, cho‘yan) deyarli plastik deformatsiyasiz sinadi, plastik materiallar (mis, qo‘rg‘oshin) esa avval cho‘ziladi. Guk qonunini F = ES·Δl/l₀ ko‘rinishda ham yozish mumkin, bu k = ES/l₀ bo‘lgan prujina qonuni F = kΔl ga mos keladi.

Namunalar
Uzunligi 2 m sim 1 mm ga cho‘zildi: ε = 0,001/2 = 5·10⁻⁴ = 0,05 %.
Kesimi 1 mm² (10⁻⁶ m²) simga 200 N kuch qo‘yilgan: σ = 200/10⁻⁶ = 2·10⁸ Pa = 200 MPa; po‘lat (E = 2·10¹¹ Pa) uchun ε = 2·10⁸/2·10¹¹ = 10⁻³.
Sinfda faoliyat

Tajriba (kattalar bilan): uzun rezina tasma yoki yumshoq rezina simga belgi qo‘yib, unga ketma-ket ko‘proq yuk osing va Δl ni o‘lchang. Yuk olingach, tasma avvalgi uzunligiga qaytadimi? Qachon deformatsiya plastik bo‘lib qoladi? Og‘ir yuklarni oyoq ustiga osmang; yuk tushishi mumkin joydan uzoqda ishlang.

Mashq
1
Elastik va plastik deformatsiyaning farqi nimada?
2
Uzunligi 4 m sim 2 mm ga uzaygan. Nisbiy uzayish ε ni toping.
3
Kesimi 2 mm² simga 400 N kuch qo‘yilsa, kuchlanish necha MPa?
4
Nima uchun shisha sinishdan oldin deyarli cho‘zilmaydi, mis esa cho‘ziladi?