Известно, что твердые тела могут находиться в кристаллическом и аморфном состояниях. Кристаллические тела делятся на монокристаллические и поликристаллические. В отличии от аморфных тел, кристаллические тела имеют определенную температуру плавления. Все монокристаллы анизотропны. Аморфные тела изотропны. Аморфные тела могут самопроизвольно переходить в более устойчивое кристаллическое состояние.
Монокристаллы обладают геометрически правильной внешней формой.
Внешние механические воздействия приводят к изменению формы и объема тела, т.е. к его деформации. Деформации сжатия и растяжения характеризуют абсолютным удлинением, относительным удлинением, механическим напряжением. Упругие свойства материала характеризует модуль Юнга (модуль упругости).
Упругие деформации подчиняются закону Гука. Зависимость механического напряжения от относительного удлинения является одной из важнейших характеристик механических свойств твердого тела. Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой растяжения.
Стальные каркасы зданий, мостов, рельсы железных дорог, линии электропередач, станки, машины, поезда, самолеты – это все примеры использования кристаллических тел. Одной из важнейших задач науки и техники является создание прочных и надежных машин, станков и зданий с минимальной затратой металлов и других материалов.
Вопросы для самоконтроля по блоку «Твердые тела»
- Чем отличаются кристаллические тела от аморфных?
- Назовите основные свойства кристаллических тел.
- Назовите основные свойства аморфных тел.
- Что называют монокристаллом?
- Какие тела называют поликристаллическими?
- Что такое анизотропия? изотропность?
- Приведите примеры монокристаллических, поликристаллических и аморфных тел.
- Что такое деформация?
- Назовите виды деформаций.
- Что называют абсолютным удлинением тела?
- Что называют относительным удлинением?
- Что называют механическим напряжением?
- Каков физический смысл модуля упругости?
- Запишите формулу закона Гука для растяжения или сжатия.
- Начертите и объясните диаграмму растяжения для металла.
