1. Какую работу совершает лошадь при перевозке груза на расстояние 3 км если прилоденная сила равна 3кН
2. С крана подняли груз массой 150 кг на высоту 12 м. Определи совершенную краном работу.
3. Какую среднюю мощность развивает человек массой 60 кг, поднимающийся на пятый этаж за 3 мин, если высота одного этажа 3 м.
4. Грузовик мощностью 40 кВт совершил работу 24 МДж. Определите время его работы решите, буду очень благодарен!
Деформация
Деформация (англ. deformation) - это изменение формы и размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, при изменении температуры, влажности, фазовых превращениях и других воздействиях, вызывающих изменение положения частиц тела. При увеличении напряжения деформация может закончиться разрушением материалов сопротивляться деформации и разрушению под воздейстивем различного вида нагрузок характеризуется механическими свойствами этих материалов.
На появление того или иного вида деформации большое влияние оказывает характер приложенных к телу напряжений. Одни процессы деформации связаны с преобладающим действием касательной составляющей напряжения, другие - с действием его нормальной составляющей.
Деформация сжатия, деформация растяжения, кручение, срез, изгиб
Виды деформации
По характеру приложенной к телу нагрузки виды деформации подразделяют следующим образом:
Деформация растяжения;
Деформация сжатия;
Деформация сдвига (или среза);
Деформация при кручении;
Деформация при изгибе.
К простейшим видам деформации относятся: деформация растяжения, деформация сжатия, деформация сдвига. Выделяют также следующие виды деформации: деформация всестороннего сжатия, кручения, изгиба, которые представляют собой различные комбинации простейших видов деформации (сдвиг, сжатие, растяжение), так как сила приложенная к телу, подвергаемому деформации, обычно не перпендикулярна его поверхности, а направлена под углом, что вызывает как нормальные, так и касательные напряжения. Изучением видов деформации занимаются такие науки, как физика твёрдого тела, материаловедение, кристаллография.
В твёрдых телах, в частности - металлах, выделяют два основных вида деформаций - упругую и пластическую деформацию, физическая сущность которых различна.
Деформация металла. Упругая и пластическая деформация
Схема процесса деформации металла. Упругие и пластические деформации
Влияние упругой (обратимой) деформации на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия вызвавших её сил (нагрузок), так как под действием приложенных сил происходит только незначительное смещение атомов или поворот блоков кристалла. Сопротивление металла деформации и разрушению называется прочностью. Прочность является первым требованием, предъявляемым к большинству изделий.
Модуль упругости - это характеристика сопротивления материалов упругой деформации. При достижении напряжениями так называемого предела упругости (или порога упругости) деформация становится необратимой.
Пластическая деформация, остающаяся после снятия нагрузки, связана с перемещением атомов внутри кристаллов на относительно большие расстояния и вызывает остаточные изменения формы, структуры и свойств без макроскопических нарушений сплошности металла. Пластическую деформацию также называют остаточной или необратимой. Пластическая деформация в кристаллах может осуществляться скольжением и двойникованием.
Пластическая деформация металла. Для металлов характерно большее сопротивление растяжению или сжатию, чем сдвигу. Поэтому процесс пластической деформации металла обычно представляет собой процесс скольжения одной части кристалла относительно другой по кристаллографической плоскости или плоскостям скольжения с более плотной упаковкой атомов, где наименьшее сопротивление сдвигу. Скольжение осуществляется в результате перемещения в кристалле дислокаций. В результате скольжения кристаллическое строение перемещающихся частей не меняется.
Другим механизмом пластической деформации металла является двойникование. При деформации двойникованием напряжение сдвига выше, чем при скольжении. Двойники обычно возникают тогда, когда скольжение по тем или иным причинам затруднено. Деформация двойникованием обычно наблюдается при низких температурах и высоких скоростях приложения нагрузки.
Пластичность - это свойство твёрдых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил. Отсутствие или малое значение пластичности называется хрупкостью. Пластичность металлов широко используется в технике.
Итак, равновесная кристаллизация происходит без переохлаждения, причем состав кристаллов (и ранее выпавших, и образующихся при данной температуре) одинаков. Это значит, что одновременно с процессом выделения кристаллов протекают диффузионные процессы выравнивания состава жидкой фазы и насыщения ранее выпавших кристаллов до концентраций,, определяемых соответствующими точками на линиях ликвидус и солидус.[11, С.140]
В действительности кристаллизация происходит так, как будто в течение всего процесса на поверхности имеется источник ступеней, на которые садятся атомы кристаллизующегося вещества. Согласно теории Франка [145], кристаллизация облегчается благодаря тому, что реальный кристалл не состоит из параллельно лежащих одна над другой плоскостей; его скорее можно представить в виде одной плоскости, закрученной в виде геликоида.. Ступенька— выход на грань кристалла винтовой дислокации (рис. 65)—не залечивается ни адсорбцией атомов на поверхности, ни диффузией их к. этой ступеньке.[10, С.181]
В случае, когда частичная кристаллизация происходит во время первичного обжига, фазовый состав и свойства покрытия зависят от температурно-временного режима первичного обжига и дополнительной термообработки [3]. Содержание кристаллической фазы после первичного обжига, как правило, не превышает 20—30 %.[3, С.78]
Малая величина угла 0 соответствует тому случаю, когда между зародышами и центром существует хорошее сцепление и а вц < О-АЦ- Когда кристаллизация происходит предпочтительно на каких-нибудь центрах, образование зародышей носит гетерогенный характер. Такое зарождение может иметь место при любой величине 9<180°. Это отвечает условию алц<авц + аАв. В этом случае число атомов в зародыше критического размера при гетерогенном образовании зародышей меньше, чем при гомогенном. Чем меньше величина 6, тем эффективней центр кристаллизации. Для гетерогенной кристаллизации степень переохлаждения существенно меньше, чем для гомогенной. При гетерогенном зарождении радиус зародыша не меняется, однако уменьшается число атомов в зародыше, благодаря чему возрастает вероятность достижения 'Критической величины.[10, С.174]
Кристаллические структуры являются дискретными, организованными, термодинамически стабильными. В отсутствие внешних силовых полей время жизни т -*¦ оо (полиэтилен, полипропилен, полиамиды и др.). Кристаллизация происходит в определенном интервале температур. В обычных условиях полной кристаллизации не происходит и структура получается двухфазной. Кристалличность сообщает полимеру большую жесткость и твердость, а также теплостойкость. При длительном хранении, эксплуатации и переработке надмолекулярные структуры могут претерпевать изменения.[6, С.438]
Стеклокристаллические эмали плавят как обычные эмали, однако их расплавы отличаются большой склонностью к кристаллизации и содержат катализаторы кристаллизации (двуокись титана, окись хрома и др.), благодаря которым кристаллизация происходит во всем объеме эмалевого покрытия.[4, С.481]
В табл. 9.2 описаны изменения структуры, сопровождающие абсорбцию водорода различными аморфными сплавами, приведены характеристики условий абсорбции и значения температур кристаллизации. В сплаве ZrsoCuso при абсорбции водорода кристаллизация происходит при температурах ниже температуры кристаллизации для исходного сплава, при этом сплав распадается на металлическую медь и ZrH2. В сплавах Zr — Ni, Nb — Ni, Ti—Cu[7,
В процессе охлаждения любого сплава при пересечении линии PL происходит вторичная кристаллизация: из кристаллов Дз образуются кристаллы Аа. Превращение происходит в чистом металле А, так как металлы Л и Л не растворяются друг в друге в твердом состоянии. Кристаллизация происходит всегда