53
BS – də mexaniki gərginliyin vahidi
.
Deformasiyanın elastiki və plastiki kimi növləri vardır.
Deformasiya etdirici qüvvənin təsiri kəsildikdən sonra cisim öz həcm və
formasını tamamilə bərpa edirsə, deformasiyanın belə növü elastiki, həcm və
forma bərpa olunmursa və ya qalıq deformasiya yaranırsa, belə deformasiya
plastiki deformasiya olur.
Biz deformasiyanın elastiki növünü öyrənəcəyik.
Elastiki deformasiyanın uzanma (dartılma), sıxılma, əyilmə, burulma və
sürüşmə kimi növləri vardır.
Əgər bərk cismin ixtiyari deformasiyası zamanı onun xarici görünüşündə
həcm və forma dəyişməsi müşahidə olunursa, daxilində zərrəciklərin biri-birinə
nəzərən yerdəyişməsi, yəni onlar arasındakı məsafənin artıb-azalması baş verir.
Məlum olduğu kimi, deformasiya olunmamış maddənin bərk halında
zərrəciklər arasında məsafə təqribən onların ölçüləri qədər olur ( ) və
zərrəciklər arasındakı qarşılıqlı cazibə və itələmə qüvvələri də təqribən bir-birinə
bərabər olur (
). Cismin deformasiyası zamanı isə onu təşkil
edən zərrəciklər arasındakı məsafə dəyişdiyindən bu qüvvələrdən biri digərindən
böyük və ya kiçik olur ki, nəticədə zərrəcikləri əvvəlki vəziyyətinə qaytaran
əvəzləyici qüvvə meydana çıxır. Hər iki halda yaranan qüvvə zərrəciklərin
yerdəyişməsinin əksinə yönəlmiş olur. Bu qüvvə elastiki qüvvə adlanır və
ilə işarə olunur.
Bərk cismin ixtiyari deformasiyası zamanı yaranan və cismin
zərrəciklərinin yerdəyişməsinin əksinə yönəlmiş qüvvə elastiki qüvvə adlanır.
Bərk cismin deformasiyalarını Huk öyrənmiş və sadə bir asılılıq
müəyyənləşdirmişdir. Həmin asılılıq Huk qanunu adlanır.
Huk qanunu. Kiçik deformasiyalarda yaranan mexaniki gərginlik
materialın nisbi uzanması ilə düz mütənasibdir :
.
Bərabərliyə keçsək :
alarıq.
Burada
– mütənasiblik əmsalı olub, Yunq modulu və ya elastiklik
modulu adlanır.
Huk qanununun ifadəsindən
alınır. Deməli, Yunq modulu ədədi
qiymətcə vahid nisbi uzanmada yaranan mexaniki gərginliyə bərabər olan
54
kəmiyyətdir.
BS - də Yunq odulunun vahidi
=
olmalıdır.
-
nun
vahidi
olmadığından yəni
olur.
ifadəsində
və
olduğunu nəzərə alsaq,
elastiki qüvvə üçün
ifadəsini alarıq.
Verilmiş material üçün
const olur. Bu sabit kəmiyyət « » ilə
işarə olunur və materialın sərtliyi adlanır:
.
Göründüyü kimi, materialın sərtliyi onun en kəsik sahəsi ilə düz, başlanğıc
uzunluğu ilə tərs mütənasib asılı olmaqla bərabər, həm də Yunq
modulundan asılı olur. Materialın sərtliyinin həm də onun növündən asılı ola
bilməsini nəzərə alsaq, Yunq modulunun - materialın sərtliyinin onun növündən
asılılığını göstərən parametr olması fikrini söyləmək olar.
Sərtlik əmsalı üçün qəbul olunmuş ifadəni nəzərə almaqla, elastiki
qüvvənin
düsturunu
şəklində də yazmaq olar.
Deformasiya zamanı maddəni təşkil edən zərrəciklərin biri-birinə nəzərən
yerini dəyişməsini və bu yerdəyişmə böyüdükcə elastiki qüvvənin də
böyüdüyünü nəzərə alsaq, onda elastiki qüvvəni
şəklində
də yazmaq olar.
Burada
zərrəciklərin yerdəyişməsidir ( «
» işarəsi elastiki
qüvvənin zərrəciklərin yerdəyişməsinin əksinə yönəldiyini göstərir).
Deməli, başqa sözlə, Huk qanununa əsasən kiçik deformasiyalarda
yaranan elastiki qüvvə zərrəciklərin yerdəyişməsi ilə düz mütənasib olur :
ifadəsindən
alınır. Əgər olarsa, onda
olar. Deməli,
sərtlik əmsalı ədədi qiymətcə zərrəciklərin vahid
yerdəyişməsi zamanı yaranan elastiki qüvvəyə bərabər olan kəmiyyətdir.
BS - də sərtlik əmsalının vahidi
, SQS - də
-dir.
55
Qeyd edək ki, deformasiya zamanı yaranan elastiki qüvvə həmişə
deformasiya etdirici qüvvəyə bərabər olur, yəni material hansı qüvvə ilə
deformasiyaya uğrayırsa, onun daxilində həmin qüvvəyə bərabər elastiki qüvvə
yaranır. Məsələn, elastiki yay götürüb ondan kütləli (ağırlıq qüvvəsi
olan) yük asaq. Ağırlıq qüvvəsinin təsiri ilə bir müddət aşağı hərəkət edən yük
nəhayət dayanacaq. Yükün dayanması Nyutonun I qanununa görə ona təsir edən
ağırlıq qüvvəsi ilə yayın deformasiyası zamanı onda yaranan elastiki qüvvənin bir-
birini kompensasiya etməsi deməkdir. Belə çıxır ki, bu halda yayda -a
bərabər elastiki qüvvə yaranır. Əgər kütləli yükü açıb, yaydan kütləli
yük (ağırlıq qüvvəsi olan) assaq, bu zaman yay daha çox gəriləcək və Huk
qanununa əsasən onda yaranan elastiki qüvvə daha böyük olacaq. Yük dayanan
anda isə elastiki qüvvə olacaq və s.
Dediklərimizdən aydın olur ki, elastiki qüvvəni kompensasiya edən qüvvə
cismin ağırlıq qüvvəsidir. Əslində bu iki qüvvə modulca bərabər, istiqamətcə əks
olmalarına baxmayaraq, heç vaxt kompensasiya oluna bilməzlər. Bunun səbəbi
qüvvələrin müxtəlif cisimlərə tətbiq olunmasıdır. Məlum olduğu kimi, 2 müxtəlif
qüvvənin kompensasiya olunması üçün onlar modulca bərabər, istiqamətcə əks
olmaqla yanaşı, həm də eyni bir cismə tətbiq olunmalıdır.
Elastiki qüvvənin deformasiya etdirici qüvvəyə bərabər olması
faktından aydın olur ki, elastiki qüvvəni kompensasiya edən qüvvə ağırlıq
qüvvəsi yox, cismin çəkisidir. Belə ki, həm elastiki qüvvə, həm də cismin çəkisi bu
halda eyni bir cismə – yaya tətbiq olunmuşlar.
ifadəsində
olduğundan sərtlik əmsalı nə deformasiya etdirici
qüvvədən, nə də materialın mütləq uzanmasından asılı olmur.
Dayağın sıxılması (deformasiyası ) zamanı
zamanı onda yaranan elastiki qüvvə dayağın
reaksiya qüvvəsi adlanır və
ilə işarə olunur.
Asqıda yaranan elastiki qüvvə isə asqının
gərilmə qüvvəsi adlanır və
ilə işarə
olunur (şəkil 66).
Şəkil 66.
Dostları ilə paylaş: |