Mavzu:Qattiq jismlarning mexanik xossalari.
Mustahkamlik chegarasi. Elastiklik moduli. Deformatsiyalar.
R e j a.
1.Guk qonuni.
2. Mustahkamlik. Mustahkamlik zapasi.
3. Cho`zilish diagrammasi.
4. Moddalarning issiqlikdan kehgayishi.
5 Issiqlikdan kengayishni texnika va turmushda e`tiborga olish.
6. Suyuq kristallar va ularning qo`llanilishi.
Qattiq jismlarning deformatsiyasi va mexanik xossalari haqida ota- bobolarimiz ham yaxshigina tushunchaga ega bo`lganlar.Ular o`z bilimlaridan Buxoro, Xiva , Samarqand va boshqa joylarda barpo etilgan tarixiy obidalarni qurishda oqilona foydalanganlar.Inshootlarning og`irligi natijasida erning deformatsiyalanishi,namlikning va sho`rning ta`siri oldindan hisobga olingan. Shuning uchun ularning ildizlari ya`ni poydevorlari mustahkam qilib qurilgan.Masalan: Buxopoda barpo etilgan bu inshootlarning balandligi 30-40 metr bo`lib, ularning poydevori er ostida 12 metrni eni esa 2 metrni tashkil qiladi.Bino poydevorining sinch qismida qamish kesmalari qo`yilgan.Qamish kesmalari 50 sm ni tashkil qiladi.Qamish qo`yishdan maqsad shuki, u zax va namning yuqoriga o`tishiga monelik qiladi, ishqalanishni saqlaydi havo o`tkazgich vositasi bo`lib,binoni nurab ketishdan saqlash uchun xizmat qiladi.Ayniqsa inshootlarni qurishda ishlatiladigan g`ishtlarni tayyorlash texnologiyasiga katta etibor berilgan.Ishlatiladigan tuproq bir necha marta elakdan o`tkazilib , uch marta yuvilib tuzdan tozalangach maxsus qoliplarda quyilgan.Tayyor bo`lgan g`ishtlarni pishirishda gullagan yantoqdan foydalanganlar.Gullagan yantoq tarkibida kimyoviy moddalar ko`p bo`lib , g`ishtning mustahkam bo`lishiga katta ta`sir ko`rsatadi.Shuning uchun ham bu inshootlar ming yillardan beri mustahkam qad ko`tarib turibdi.
Bizning burchimiz bobolarimiz qurib qoldirgan bu buyuk merosni ko`z qorachig`imizdek asrashdan iborat.
Deformatsiyalarning hamma turi uchun ingliz olimi Guk qonunini tadbiq etish mumkin. Guk qonuni quyidagicha ta`riflanadi: elastiklik yo`qolguncha deformatsiya kattaligi kuchga proporsional bo`ladi. Siqadigan yoki cho`zadigan kuch qancha katta bo`lsa jism shuncha ko`p siqiladi yoki cho`ziladi.
Guk qonunini cho`zilish deformatsiyasi uchun tadbiq etylik.
Simning boshlangich uzunli
gi L0 , cho`zilgandan keyin
gi uzunligi L bo`lsin.
L0 L
∆L=L-L0 absalyut uzayish
nisbiy uzayish.
P
Simning yuzasini S desak, P yukni Sga nisbatini olsak mexanik kuchlanishni topamiz.
Demak elastiklik yo`qolguncha nisbiy uzayish kuchlanishga proporsional bo`ladi.
- kattalik cho`zilish koeffisienti
=1N/m2 bo`lganda cho`zilish koffisienti son jihatidan nisbiy uzayishga teng bo`ladi.
yoki
kattalik elastiklik moduli deb ataladi
k- jismning bikrligi bo`lib ,
Har qanday buyumga qo`yilgan birinchi talab uning mustahkamligidir. Materialning mustahkamligi deb, uning tashqi kuchlarga qarshilik ko`rsatish qobiliyatiga aytiladi.
Deformatsiyaga uchragan materialni emira oladigan kuchlanish mustahkamlik chegarasi deyiladi.
Mustahkamlik chegarasi yo`l qo`yilgan kuchlanishdan necha marta katta ekanligini ko`rsatuvchi son mustahkamlik zapasi deyiladi.
Turli xildagi qurilmalarni lohihalashda materiallarning mustahkamligini hisobga olish kerak.
Kuchlanganlik va nisbiy uzayish orasidagi boglanishini ko`raylik. Guk qonuni bajariladigan OA qismga elastik deformatsiya mos keladi.
Agar tashqi kuch jismdagi kuchlanish elastiklik chgarasidan katta miqdorda bo`lsa, uholda kuch ta`siri to`xtatilgandan so`ng ham jism deformatsiyalanganicha qoladi.Tashqi kuch ortaversa deformatsiya ham ortadi. Kuch lanishning C nuqtaga mos keladigan qiymatida kuch ortmasa ham jism uzayaveradi.Bu hodisa materialning oquvchanligi deb ataladi.
Shunday qilib, kuchlanish mustahkamlik chegarasi deb ataladigan eng katta qiymatga etganda jism emiriladi.
Temperatura ko`tarilganda atomlarning energiyasi ortadi, demak ularning orasidagi masofa ham ortadi. Jismlarning temperature ortishi natijasida chiziqli o`lchamlarining va hajmining ortishi issiqlikdan kengayish deb ataladi.
Jismning boshlang`ich uzunligi L0, teperaturasi T0 ga teng, S yuzasi juda kichik bo`lsin. Jismni T teperaturagacha isitdik. . Natijada uni uzunligi ga uzgaradi. Demak qizigan jismning uzunligi temperatura o`zgarishlariga chiziqli bogliq.
chiziqli kengayishning temoeratura koeffisienti
V0 hajmli va T0 temperaturali jismni T temperatura
gacha isitaylik. jismni hajmi ortadi. Demak
- jism hajmining nisbiy kengayishining temperatura o`zgarishiga nisbati bilan aniqlanadi, ya`ni temperatura 1K ga o`zgarganda uning hajmi oldingi hajmining qancha qismiga o`zgarishini ko`rsatadi.
Agar V=L3 ekanligini hisobga olsak chiziqli va hajmiy kengayishlarning temperature koeffisientlari orasidagi bog`lanish quyidagicha bo`ladi;
Har qanday qurilma va mashinalarni yasashda ishlatiladigan materiallarning issiqlikdan kengayishi hisobga olinadi.Ishlatish uchun issiqlikdan kengayish koeffisientlari bir xil bo`lgan materiallar tanlanadi.Aks holda qizish yoki sovish natijasida mexanik kuchlanish yuzaga kelib qurilmani ishdan chiqarishi mumkin.
Quvur yo`llarini qurishda ma`lum masofada bikrli qismlar qilinadi.Bu qismlar ularni isishda yoki sovishda uzunligi o`zgarishi natijasida buzilishdan saqlaydi.
Elektr uzatish simlarining osiltirib qo`yilishining sababi ham shundadir.
Er shari sirtining 70%ni tashkil qiladi,shuning uchun ham uning issiqlikdan kengayishi iqlimga o`z ta`sirini ko`rsatadi.Suv uchala agregat holatda major bo`ladigan moddadir.Suv muzlaganda zichligi kamayib hajmi ortadi.Buesa yomon oqibatlarga olib kelishi mumkin.Shu uchun avtomobillarga suv o`rniga past haroratda ham muzlamaydigan suyuqliklar solinadi.
Shu o`rinda inson hayotida suvning ahamiyati haqida gapirish maqsadga muvofiqdir.Suv hayotiy zaruratdir.Suv bor joyda hayot bor –deb bekorga aytilmagan.Shunday ekan , suvni bekorga isrof qilmaslik , suv zahiralarini asrab avaylash,uni ifloslantirishni katta gunoh ded bilishmamlakatimizning har bir fuqarosining muhim burchidir.
Suv ona sayoramizning bebaho boyligidir, uni nondek e`zozlash shartdir.
Ba`zi organik moddalarning shunday holati mavjudki, ular garchi oquvchanlik xossasiga ega bo`lsada, ba`zi fizik xossalari bo`yich anizatroplik xususiyatlariga egadir. Kimyoviy birikmalarning bunday holati suyuq kristall holati deb ataladi. Odatda suyuq kristallar qattiq kristallarni eritish orqali olinadi.
Suyuq kristallarning elastiklik, elektr o`tkazuvchanlik, magnit singdiruvchanlik va optik xossalari tanlab olingan yo`nalishga bog`liq. Hozirgi vaqtda suyuq kristallarning qo`llanilish sohasijuda keng. Ayniqsa ma`lumotlarni qayta ishlash va tasvirlash, electron hisoblash mashinalari, electron soatlar, mikro kalkulyatorlar yaqqol misol bo`ladi.Yupqa ekranli televizorlar va monitorlarda ham shulardan foydalaniladi.
Masala.
1.
Diametri 2sm elastiklik moduli 2·1011 Pa bo`lgan po`lat sterjen F=3,14·105 N kuch bilan siqilganda, uning nisbiy qisqarishi nimaga teng?
D=0,02m
E=2·1011 Pa
F= 3,14·105 N
2. Diametri D=0,0008m bo`lgan simning uzunligi L=3,6m . F=25N kuch ta`sirida uzaygan.
Yung modulini toping.
D=0,0008m
L=3,6m
F=25N
E-?
Nazorat uchun savollar.
1. Deformatsiya natijasida kristall panjarada qanday o`zgarish ro`y beradi?
2. Materialning mustahkamligi deb nimaga aytiladi?
3. Mahkamlik chegarasi deb nimaga aytiladi?
4. Elastiklik chegarasi deb nimaga ayniladi?
5. Issiqlikdan kengayish deb nimaga aytiladi?
6. Issiqlikdan kengayishning sababi nima?
7. Chizikli va hajimiy kengayishlarning temperature koeffisientlari orasida qanday bog`lanish mavjud ?
8. Qizdirilgan jisimning hajmi temperaturaga bog`likmi?
9. Temperatura ortishi bilan suvning zichligi kanday o`zgaradi?
10.Muz holatidagi suvning hajmi qanday qilib ortadi?
Mustaqil ishlash uchun masalalar.
1.G`ishtlar shu rasmda ko`rsatilgandek joylash-
tirilsaostki qaysi g`isht katta kuchlanish ostida
bo`ladi?
σ MPa
16 2.Rasmda sterjenda hosil bo`luvchi kuchlanish-
ning nisbiy uzayishga bog`lanish grafigi kelti
rilgan.Sterjen materialining elastiklik moduli
ni aniqlang. Qaysi materiallarda elastikdefor
0.008 matsiyalar ko`p bo`ladi: E elastiklik moduli
katta bo`lgan materialdami yoki kicik bo`lgan
materialdami?
F
3.Rasmdan foydalanib prujinaning bikrligini
topib bo`ladimi? Agar burchak 600 bo`lsa
X prujinaning bikrligini hisoblang.
4. Prujinaning bikrligi K gat eng . Shu prujinaning yarmisi qirqib tashlansa , uni bikrligi nimaga teng bo`ladi?
5. Birinchi prujinaning bikrligi K1 ikkinchi prujinaning bikrligi K2 teng.
Prujinalar ketma-ket va parallel ulanganda ularning bikrligi nimaga
teng bo`lishini toping.
| 