高二物理競(jìng)賽物體的彈性形變 課件_第1頁
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文檔簡介

§20.4物體的彈性形變機(jī)械波一般都在彈性介質(zhì)內(nèi)傳播。形變：物體（包括固體、液體和氣體）在受到外力作用時(shí)，形狀或體積發(fā)生的或大或小的變化。彈性限度：外力的限度，即當(dāng)外力在該限度內(nèi)時(shí)，物體的發(fā)生形變不太大，當(dāng)去掉外力后，物體的形狀或體積能復(fù)原。在彈性限度內(nèi)，彈性形變與外力具有簡單的關(guān)系。彈性形變：在彈性限度內(nèi)的形變。由于外力施加的方式不同，形變有幾種基本形式1.線變SFFl長度發(fā)生改變—線變應(yīng)力：F/S線應(yīng)變：實(shí)驗(yàn)證明：在彈性限度內(nèi)，應(yīng)力和線應(yīng)變成正比——胡克定律楊氏模量或勁度系數(shù)彈性勢(shì)能：材料總體積V單位體積內(nèi)的彈性勢(shì)能在縱波形成時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)元都發(fā)生線變。質(zhì)元振動(dòng)方向2.切變實(shí)驗(yàn)證明：在彈性限度內(nèi)，切應(yīng)力和切應(yīng)變成正比。切變模量FFS兩個(gè)側(cè)面受到與側(cè)面平行的大小相等方向相反的力作用，形狀發(fā)生改變——剪切形變切應(yīng)力：F/S切應(yīng)變：單位體積內(nèi)的彈性勢(shì)能橫波形成時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)元都發(fā)生切變。質(zhì)元振動(dòng)方向液體和氣體(不可能發(fā)生切應(yīng)變)中只能傳播縱波。3.體變實(shí)驗(yàn)證明：在彈性限度內(nèi)，壓強(qiáng)的改變和體應(yīng)變成正比。體積模量物體周圍受到的壓強(qiáng)改變引起體積發(fā)生變化——體變壓強(qiáng)的改變：體應(yīng)變：單位體積內(nèi)的彈性勢(shì)能在dt

時(shí)間內(nèi)，質(zhì)心向上移動(dòng)dy/2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式又，質(zhì)元的質(zhì)量為由牛頓第二定律(1)彈性棒中橫波的波速同理可得：(2)固體棒中的縱波l0l0+

l

FF*震中∵G<E,

∴固體中

u橫波

<u縱波(3)彈性繩上的橫波F－繩的初始張力,－繩的線密度(4)流體中的縱波彈性介質(zhì)中的波是靠介質(zhì)各質(zhì)元的彈性力作用而形成的。結(jié)論1：彈性越強(qiáng)（彈性模量越大），波速越大結(jié)論2：密度越大（慣性越大），波速越小一.棒中橫波SFuS振動(dòng)動(dòng)能：形變(切應(yīng)變)為：彈性勢(shì)能：由結(jié)論：在平面簡諧波中

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