Типи механічних сил

Під дією зовнішніх чи внутрішніх сил тіла можуть змінювати форму й об’єм, тобто деформуватись. Деформаціїтвердих тіл бувають пружні та пластичні. Пружною називають деформацію, яка зникає разом з припиненням дії зовнішніх сил. Деформацію, яка зберігається після припинення дії зовнішніх сил, називають пластичною.

Під час пружної деформації відбувається зміщення частин тіла (атомів або молекул), що коливаються навколо своїх положень рівноваги, в інші положення. Цим зміщенням протидіють сили взаємодії між частинками, які називають внутрішніми. У разі пружної деформації сумарна всіх пружних сил F_пр, що виникають у будь-якому перерізі тіла, зрівноважує прикладені до нього зовнішні сили. Внутрішні сили характеризують механічним напруженням, яке дорівнює відношенню сумарних пружних сил до площі перерізу тіла:

. (3.1)

Одиниця вимірювання – ньютон на метр квадратний [Н/м²].

Якщо сила напрямлена перпендикулярно до поверхні тіла, то напруженняназивають нормальним, якщо по дотичній – тангенціальним.

У теорії пружності доводять, що всі види деформації (розтяг чи стиск, зсув, згин, скручування) можуть бути одночасно зведені до деформації розтягу (стиску) і зсуву.

Кількісною мірою деформації є відносна деформація, яка чисельно дорівнює відношенню абсолютної деформації (зміни довжини тіла Dl) до його початкової довжини l₀ (рис. 3.1):

рис.3.1

. (3.2)