ВУЗ:
Составители:
теле возникают именно такие смещения, которые как раз достаточны, что-
бы уравновесить приложенные внешние нагрузки. Это происходит совер-
шенно автоматически.
Как же возникают эти силы? Дело в том, что в любом теле атомы хи-
мически связаны между собой. Эти связи условно можно представить в
виде пружинок, хотя, конечно, ничего "твердого" в
обычном смысле этого
слова в промежутках между атомами не существует (рис. 1).
а б в
Рис. 1
Те же силы, которые делают тело твердым, определяют и его химиче-
ские свойства. Разрушение химических связей освобождает энергию поро-
ха и бензина, те же связи делают резинку и сталь упругими и прочными.
Когда твердое тело полностью свободно от механических нагрузок (что
бывает, строго говоря, очень редко),
химические связи, или пружины в
нашей модели, находятся в нейтральном положении (рис.1,а).
Любая попытка сблизить атомы (это мы называем сжатием) или оття-
нуть их друг от друга (что обычно называется растяжением) сопровожда-
ется небольшим укорочением или удлинением межатомных пружин во
всем объеме металла (рис. 1, б, в). При этом ядра атомов
считаются жест-
кими, кроме того, в твердом теле атомы обычно не обмениваются местами,
по крайней мере при умеренных, или "безопасных" нагрузках. Таким об-
разом, податливость твердого тела определяется межатомными связями.
Жесткость этих связей может изменяться в широких пределах, но для
большинства веществ она намного выше, чем у тех металлических пружин,
с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Очень часто величины
межатомных сил весьма и весьма велики, что и следует ожидать, если
вспомнить о силах, которые могут быть получены при разрыве химических
связей горючих или взрывчатых веществ. Хотя абсолютно жестких тел, т.е.
таких, которые под действием внешних сил совершенно не изменяют
сво-
ей формы, в природе не бывает, смещения во многих предметах часто ока-
зываются очень малыми. Так, например, высота обычного строительного
кирпича под нагрузкой 80 кг уменьшается примерно на 0,5⋅10
-4
см. При
этом два любых соседних атома в кирпиче станут ближе один к другому на
расстояние 2⋅10
-14
см или 0,2⋅10
-5
c (один ангстрем c = 10
-8
см). Величина
эта невероятно мала, но она соответствует совершенно реальным переме-
щениям атомов. Конечно, в крупных конструкциях перемещения элемен-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
