|
Курс физики . Страница 33 (Добавлена 2012-05-26 21:10)
д.). Другое важное применение гироскопов ? поддержание заданного направления движения транспортных средств, например судна (авторулевой) и самолета (автопилот) и т. д. При всяком отклонении от курса вследствие каких-то воздействий (волны, порыва ветра и т. д.) положение оси гироскопа в пространстве сохраняется. Следовательно, ось гироскопа вместе с рамами карданова подвеса поворачивается относительно движущегося устройства. Поворот рам карданова подвеса с помощью определенных приспособлений включает рули управления, которые возвращают движение к заданному курсу.
Впервые гироскоп применен французским физиком Ж. Фуко (1819?1868) для доказательства вращения Земли.
§ 21. Деформации твердого тела
Рассматривая механику твердого тела, мы пользовались понятием абсолютно твердого тела. Однако в природе абсолютно твердых тел нет, так как все реальные тела под действием сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются.
Деформация называется упругой, если после прекращения действия внешних сил тело принимает первоначальные размеры и форму. Деформации, которые сохраняются в теле после прекращения действия внешних сил, называются пластическими (или остаточными). Деформации реального тела всегда пластические, так как они после прекращения действия внешних сил никогда полностью не исчезают. Однако если остаточные деформации малы, то ими можно пренебречь и рассматривать упругие деформации, что мы и будем делать.
В теории упругости доказывается, что все виды деформаций (растяжение или сжатие, сдвиг, изгиб, кручение) могут быть сведены к одновременно происходящим деформациям растяжения или сжатия и сдвига.
Рассмотрим однородный стержень длиной l и площадью поперечного сечения S (рис. 34), к концам которого приложены направленные вдоль его оси силы F1 и F2 (F1=F2=F), в результате чего длина стержня меняется на величину ?l. Естественно, что при растяжении ?l положительно, а при сжатии отрицательно.
Сила, действующая на единицу площади поперечного сечения, называется напряжением:
(21.1)
Если сила направлена по нормали к поверхности, напряжение называется нормальным, если же по касательной к поверхности ? тангенциальным.
Количественной мерой, характеризующей степень деформации, испытываемой телом, является его относительная деформация. Так, относительное изменение длины стержня (продольная деформация)
(21.2)
относительное поперечное растяжение (сжатие)
где d ? диаметр стержня.
Деформации ? и ?' всегда имеют разные знаки (при растяжении ?l положительно, a ?d отрицательно, при сжатии ?l отрицательно, a ?d положительно).
Предыдущая страница |
Следующая страница
|
Статья: Современные технологии в физическом образовании.
