Digitální učební materiál

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Digitální učební materiál"

Nikola Kopecká
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Číso projektu Název projektu Číso a ázev šaboy kíčové aktivity Digitáí učebí materiá CZ..7/.5./34.82 Zkvaitěí výuky prostředictvím ICT III/2 Iovace a zkvaitěí výuky prostředictvím ICT Příjemce podpory Gymázium, Jevíčko, A. K. Vitáka 452 Název DUMu truktura a vastosti pevých átek Název dokumetu VY_32_INOVAC_6_7 Pořadí DUMu v sadě 7 Vedoucí skupiy/sady Mgr. Petr Mikuášek Datum vytvořeí Jméo autora Mgr. Aea Luňáčková e-maiový kotakt a autora uackova@gymjev.cz Ročík studia 2. Předmět ebo tematická obast yzika Výstižý popis způsobu využití materiáu ve výuce Materiá pro přípravu a profiovou část maturití zkoušky z fyziky Iovace: mezipředmětové vztahy s matematikou, využití ICT, mediáí techiky.

Vitáka 452 Název DUMu truktura a vastosti pevých átek Název dokumetu VY_32_INOVAC_6_7 Pořadí DUMu v sadě 7 Vedoucí skupiy/sady Mgr. Petr Mikuášek Datum vytvořeí 3. 2.

2 TRUKTURA A VLATNOTI PVNÝCH LÁTK Krystaické a amorfí átky, ideáí krystaová mřížka, poruchy krystaové mřížky, typy krystaů pode vazeb mezi částicemi, deformace pevého těesa, sía pružosti, ormáové apětí, Hookův záko pro pružou deformaci tahem, tepotí roztažost pevých těes, tepotí roztažost pevých těes v praxi. Pevé átky kovy, dřeva, ska, pasty, Mechaické a tepeé vastosti - pevost, pružost, křehkost, tepotí roztažost. Pevé átky děíme a krystaické a amorfí. Krystaické átky mají pravideé uspořádáí částic (atomů, moeku, iotů). Vyskytují se jako mookrystay částice jsou uspořádáy pravideě tak, že se jejich rozožeí opakuje v ceém krystau = daekodosahové uspořádáí. Většia krystaických átek se vyskytuje jako poykrystay sožey ze zr = drobých krystaků. Amorfí átky beztvaré mají krátkodosahové uspořádáí částic. Zváští skupiu tvoří poymery. Ideáí krysta je těeso, ve kterém jsou částice dokoae pravideě rozožey. Takto uspořádaé částice vytvářejí ideáí krystaovou mřížku. Zákadem je eemetárí buňka. U krychové (kubické) soustavy má tvar kryche, déka její hray je mřížkový parametr (mřížková kostata). Zákadí typy eemetárí buňky prostá, pošě ebo prostorově cetrovaá. Dokoaá periodičost eí spěa v reáých krystaech. Každý reáý krysta má ve své struktuře poruchy (defekty, vady). Největší výzam mají poruchy bodové a čárové. Bodové poruchy: a) vakace - chybějící částice v ideáí mřížce, b) itersticiáí pooha částice (mezimřížková) - částice se achází mimo pravideý bod mřížky, c) příměsi (ečistoty) cizí atomy v krystau daého chemického sožeí. Teto atom se achází v itersticiáí pooze ebo ahrazuje vastí atom mřížky (substitučí atom). Čárové poruchy (disokace) spočívají v porušeí pravideého uspořádáí částic podé určité čáry (disokačí čára). Rozišujeme hraovou či šroubovou disokaci. Poruchy mají viv a mechaické, optické, eektrické a daší vastosti pevých átek. Změa tvaru tuhého těesa způsobeá účikem vějších si = deformace (statický účiek síy). Jestiže těeso abude původího tvaru, jakmie přestaou působit vější síy = deformace pružá (eastická, dočasá).

Pevé átky kovy, dřeva, ska, pasty, Mechaické a tepeé vastosti - pevost, pružost, křehkost, tepotí roztažost. Pevé átky děíme a krystaické a amorfí.

3 Deformace tvárá (trvaá, pastická) těeso změí původí tvar. Pozámka: V praxi se zpravida vyskytují obě dvě deformace současě. Pode směru a orietace si rozezáváme tyto deformace: tahem, takem, smykem, ohybem a krouceím. Deformace tahem pro pružou deformaci patí Hookův záko: Pro pružou deformaci tahem je ormáové apětí přímo úměré reativímu prodoužeí. původí déka těesa (drátu) ová déka těesa při působeí síy absoutí prodoužeí těesa, N působící sía, m Pa... modu pružosti v tahu, 2 reativí (poměré) prodoužeí, průřez drátu, Pa ormáové apětí Pozámka: Teto pozatek objevi v roce 676 agický fyzik R. Hooke Hookův záko Deformace takem < zkráceí patí Hookův záko. Deformačí křivka - pro každý materiá jiá a je to závisost a. Největší hodota ormáového apětí, při kterém je deformace tahem (takem) ještě pružá = mez pružosti. Tepotí roztažost pevých těes = fyzikáí jev spočívající ve změě rozměrů těesa při změě jejich tepoty. déková tepotí roztažost Prodoužeí je přímo úměré počátečí déce a přírůstku tepoty t t, kde K součiite dékové tepotí roztažosti. Pro déku za tepoty t patí : t t t objemová tepotí roztažost V t V t t ebo V Vt, kde je tepotí součiite objemové roztažosti. Měí-i se všechy rozměry těesa s tepotou stejě = těeso tepotě izotropí. Pro izotropí átky 3.

Deformace tahem pro pružou deformaci patí Hookův záko: Pro pružou deformaci tahem je ormáové apětí přímo úměré reativímu prodoužeí.

4 závisost hustoty a tepotě rostoucí tepotou hustota kesá t t. Roztažost v praxi: mostí kovové kostrukce, apíáí kovových a, stejá tepotí roztažost při spojeí dvou ebo více átek v těese, bimetaové proužky (pásky), déková měřida, odměré váce. Příkady:. V tabukách je uvedeo, že oovo má při tepotě 2 C hustotu 34 jakou má oovo hustotu při tepotě -3 C. Úohu řešte ejdříve obecě. Řešeí kgm, t 2C, t 3C, t 5C, 2,9 K 3 kgm. Vypočtěte, Hustota átky, z íž je těeso, se měí při změě tepoty, protože se měí jeho objem. Hmotost těesa je kostatí. t m Vt Zaedbáme-i 2 V V t t. 2 2 t t t t 2 t, pak t t. rostoucí tepotou hustota pevých átek přibižě ieárě kesá. 5 Po dosazeí do vztahu t t = ,9 5 Hustota oova při tepotě -3 C je asi Mezi dvěma koejicemi 25m,,2 K t kgm. 3 kgm (je větší ež při tepotě 2 C). je při tepotě C mezera šířky 6,6mm. Při které tepotě mezera mezi koejicemi zaike a přitom koejice a sebe epůsobí ještě takem? t t t C 22

V tabukách je uvedeo, že oovo má při tepotě 2 C hustotu 34 jakou má oovo hustotu při tepotě -3 C. Úohu řešte ejdříve obecě. Řešeí 3 5 34kgm, t 2C, t 3C, t 5C, 2,9 K 3 kgm.

5 3. Déka zikové tyče při tepotě C je 2cm, déka měděé tyče při téže tepotě je 2,cm. Při jaké tepotě budou mít obě tyče stejou déku? oučiite tepotí dékové roztažosti 5 5 ziku je 2,9 K, mědi,7 K. t t Z Cu Z Z Cu Cu 49,6C 4. Jak se změí absoutí a reativí prodoužeí oceového drátu, zvětší-i se tahová sía 3krát, déka 2krát a obsah průřezu 2krát? krát,,5, 5krát Oceová strua kytary déky 65cm a obsahu,325mm 2 se při apíáí prodoužia o 3mm. Jak vekou siou je aputa, je-i modu pružosti v tahu ocei 22GPa? N Modu pružosti v tahu mosazi je Pa, součiite tepotí dékové roztažosti je 5,9 K. Jakým ormáovým apětím bychom musei působit a mosazou tyč, aby se prodoužia o stejou déku, jako při zahřátí z C a 7 C? t t,33 8 Pa 7. Drát déky 3m o obsahu průřezu 4mm 2 je apíá siou o veikosti 4N, přičemž se prodouží o,5mm. Deformace je pružá. Určete a) ormáové apětí drátu, b) reativí prodoužeí drátu (výsedek vyjádřete v procetech), c) modu pružosti v tahu materiáu, z ěhož je drát zhotove. 8 Pa, %,5%, 2 Pa

Oceová strua kytary déky 65cm a obsahu,325mm 2 se při apíáí prodoužia o 3mm. Jak vekou siou je aputa, je-i modu pružosti v tahu ocei 22GPa? N 33 6.

6 8. O koik procet se zvětší objem mramorového kvádru při zahřátí z tepoty 8 C a tepotu C? oučiite tepotí dékové roztažosti mramoru je 8,5 K. V V 3 V t %,5% 9. Jak vekou siou musíme působit a oceovou tyč o obsahu průřezu 2cm 2, aby se prodoužia o stejou déku, o jakou se prodouží při zahřátí o 3 C? Modu pružosti 5 v tahu ocei je 22GPa, součiite tepotí dékové roztažosti je,2 K. t t,6kn. Měděá tyč má při tepotě 2 C déku 2,m, objem 5, m a hustotu 893kgm. 6 oučiite tepotí dékové roztažosti mědi je 7 K. Tyč zahřejeme a tepotu 7 C. Určete a) o jakou déku se tyč prodouží, b) o koik se zvětší objem tyče, c) jakou hustotu má tyč při tepotě 7 C. t t,7 m, V 3 V t,275 m, t 897 kgm 3

Modu pružosti 5 v tahu ocei je 22GPa, součiite tepotí dékové roztažosti je,2 K. t t,6kn. Měděá tyč má při tepotě 2 C déku 2,m, objem 5, m 3 3 3 a hustotu 893kgm.

7 ezam použité iteratury a prameů: Bartuška,K.-voboda,.: Moekuová fyzika a termika. Gaaxie, Praha s. IBN Lepi,O.- Bedařík,M.- Široká,M.: yzika. bírka úoh pro středí škoy. Prometheus, Oomouc s.IBN Kružík,M.: bírka úoh z fyziky. tátí pedagogické akadateství,. p., Praha s. IBN Materiá je urče pro bezpaté užíváí pro potřebu výuky a vzděáváí a všech typech ško a škoských zařízeí. Jakékoiv daší využití podéhá autorskému zákou. Dío smí být šířeo pod icecí CC BY A.

: bírka úoh z fyziky. tátí pedagogické akadateství,. p., Praha 984. 335s. IBN 4-7-84.

Podobné dokumenty

DEFORMACE PEVNÉHO TĚLESA DEFORMACE PRUŽNÁ (ELASTICKÁ) DEFORMACE TVÁRNÁ (PLASTICKÁ)

DEFORMACE PEVNÉHO TĚLESA DEFORMACE PRUŽNÁ (ELASTICKÁ) DEFORMACE TVÁRNÁ (PLASTICKÁ) Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Dagmar Horká MGV_F_SS_1S3_D14_Z_MOLFYZ_Deformace pevného tělesa, normálové napětí, hookův zákon_pl Člověk a příroda