Elementos de la mecánica del continuo. Campo eléctrico en el vacío.

CONFERENCIA No. 5 Elementos de la mecánica del continuo Modelo físico: un continuo es un modelo de materia en el que se desprecia la estructura interna de la materia, suponiendo que la materia se distribuye continuamente por todo el volumen que ocupa y llena completamente este volumen. Un medio se llama homogéneo si tiene las mismas propiedades en cada punto. Un medio se llama isotrópico si sus propiedades son las mismas en todas las direcciones. Estados agregados de la materia Un sólido es un estado de la materia caracterizado por un volumen fijo y una forma inmutable. El líquido es un estado de la materia caracterizado por un volumen fijo pero sin forma definida. El gas es un estado de la materia en el que una sustancia llena todo el volumen que se le proporciona.

Mecánica de un cuerpo deformable La deformación es un cambio en la forma y tamaño de un cuerpo. La elasticidad es la propiedad de los cuerpos de resistir cambios en su volumen y forma bajo la influencia de cargas. La deformación se llama elástica si desaparece después de retirar la carga y plástica si no desaparece después de retirar la carga. La teoría de la elasticidad demuestra que todos los tipos de deformaciones (tensión - compresión, corte, flexión, torsión) pueden reducirse a deformaciones simultáneas de estiramiento - compresión y corte.

Deformación por tracción-compresión La tensión-compresión es un aumento (o disminución) en la longitud de un cuerpo cilíndrico o prismático causado por una fuerza dirigida a lo largo de su eje longitudinal. La deformación absoluta es un valor igual al cambio en el tamaño del cuerpo causado por influencia externa: , (5.1) donde l 0 y l son la longitud inicial y final del cuerpo. Ley de Hooke (I) (Robert Hooke, 1660): la fuerza elástica es proporcional a la magnitud de la deformación absoluta y está dirigida hacia su disminución: , (5.2) donde k es el coeficiente de elasticidad del cuerpo.

Deformación relativa: . (5.3) La tensión mecánica es una cantidad que caracteriza el estado de un cuerpo deformado = Pa: , (5.4) donde F es la fuerza que causa la deformación, S es el área de la sección transversal del cuerpo. Ley de Hooke (II): La tensión mecánica que surge en un cuerpo es proporcional a la magnitud de su deformación relativa: , (5.5) donde E es el módulo de Young, una cantidad que caracteriza las propiedades elásticas de un material, numéricamente igual a la tensión que surge en el cuerpo con una deformación relativa unitaria, [E]=Pa.

Las deformaciones de los sólidos obedecen la ley de Hooke hasta cierto límite. La relación entre deformación y tensión se presenta en forma de diagrama de tensiones, cuyo curso cualitativo se considera para una barra de metal.

Energía de deformación elástica En tensión - compresión, energía de deformación elástica, (5.8) donde V es el volumen del cuerpo deformado. Densidad de volumen de tensión - energía de compresión de deformación elástica en (5.9) Densidad de volumen de deformación de corte energía de deformación elástica (5.10) en

Elementos de la mecánica de líquidos y gases (hidromecánica y aeromecánica) Al estar en estado sólido de agregación, el cuerpo tiene simultáneamente elasticidad de forma y elasticidad de volumen (o, lo que es lo mismo, durante las deformaciones en un cuerpo sólido tanto normal como surgen tensiones mecánicas tangenciales). Los líquidos y gases sólo tienen elasticidad de volumen, pero no tienen elasticidad de forma (toman la forma del recipiente en el que se encuentran). La consecuencia de esto característica general líquidos y gases es la similitud cualitativa de la mayoría de las propiedades mecánicas de los líquidos y gases, y su diferencia son solo características cuantitativas (por ejemplo, como regla general, la densidad del líquido es mayor que la densidad del gas). Por tanto, en el marco de la mecánica continua, se utiliza un enfoque unificado para el estudio de líquidos y gases.

Características iniciales La densidad de una sustancia es una cantidad física escalar que caracteriza la distribución de la masa sobre el volumen de una sustancia y está determinada por la relación entre la masa de una sustancia contenida en un determinado volumen y el valor de este volumen = m/ kg 3. En el caso de un medio homogéneo, la densidad de una sustancia se calcula mediante la fórmula (5.11) B En el caso general de un medio no homogéneo, la masa y la densidad de una sustancia están relacionadas por la relación (5 .12) La presión es una cantidad escalar que caracteriza el estado de un líquido o gas y es igual a la fuerza que actúa sobre una superficie unitaria en la dirección de su normal [p] = Pa: (5.13)

Elementos de hidrostática Características de las fuerzas que actúan dentro de un líquido (gas) en reposo 1) Si se aísla un pequeño volumen dentro de un líquido en reposo, entonces el líquido ejerce la misma presión sobre este volumen en todas las direcciones. 2) Un fluido en reposo actúa sobre la superficie de un cuerpo sólido en contacto con él con una fuerza dirigida normal a esta superficie.

Ecuación de continuidad Un tubo de corriente es parte de un líquido delimitado por líneas de corriente. El flujo de fluido estacionario (o constante) es un flujo en el que la forma y ubicación de las líneas de corriente, así como los valores de velocidad en cada punto del fluido en movimiento, no cambian con el tiempo. El flujo másico de líquido es la masa de líquido que pasa a través de la sección transversal del tubo de flujo por unidad de tiempo = kg/s: , (5.15) donde yv son la densidad y la velocidad del flujo de líquido en la sección S.

La ecuación de continuidad es una relación matemática según la cual, durante un flujo estacionario de líquido, su caudal másico en cada sección del tubo de flujo es el mismo: , (5.16)

Incompresible es un fluido cuya densidad no depende de la temperatura y la presión. Caudal volumétrico de un líquido: el volumen de líquido que pasa a través de la sección transversal de un tubo de flujo por unidad de tiempo = m 3/s: , (5.17) La ecuación de continuidad de un líquido homogéneo incompresible es una relación matemática, según el cual, durante un flujo estacionario de un líquido homogéneo incompresible, su caudal volumétrico en cada sección del tubo la corriente es la misma: , (5.18)

La viscosidad es la propiedad de los gases y líquidos de resistir el movimiento de una parte con respecto a otra. Modelo físico: un fluido ideal es un fluido imaginario incompresible en el que no existe viscosidad ni conductividad térmica. La ecuación de Bernoulli (Daniel Bernoulli 1738) es una ecuación que es consecuencia de la ley de conservación de la energía mecánica para un flujo estacionario de un fluido ideal incompresible y escrita para una sección transversal arbitraria de un tubo de corriente ubicado en un campo de gravedad: . (5.19)

En la ecuación de Bernoulli (5.19): p - presión estática (presión del fluido sobre la superficie de un cuerpo que fluye a su alrededor; - presión dinámica; - presión hidrostática.

Fricción interna (viscosidad). Ley de Newton (Isaac Newton, 1686): la fuerza de fricción interna por unidad de área de capas en movimiento de líquido o gas es directamente proporcional al gradiente de la velocidad de movimiento de las capas: , (5.20) donde es el coeficiente de fricción interna (viscosidad dinámica), = m 2/s.

Tipos de flujo de un líquido viscoso El flujo laminar es una forma de flujo en la que un líquido o gas se mueve en capas sin mezclas ni pulsaciones (es decir, cambios rápidos aleatorios en velocidad y presión). El flujo turbulento es una forma de flujo de líquido o gas en el que sus elementos realizan movimientos desordenados e inestables a lo largo de trayectorias complejas, lo que conduce a una mezcla intensa entre capas de líquido o gas en movimiento.

Número de Reynolds El criterio para la transición de un régimen de flujo de fluido laminar a un régimen turbulento se basa en el uso del número de Reynolds (O equipo Reynolds, 1876 -1883). En el caso del movimiento de un fluido a través de una tubería, el número de Reynolds se define como (5.21), donde v es la velocidad promedio del fluido a lo largo de la sección transversal de la tubería; d – diámetro de la tubería; y - densidad y coeficiente de fricción interna del líquido. En valores Re de 4000 – modo turbulento. A valores de 2000

Flujo laminar de un fluido viscoso en una tubería horizontal Consideremos el flujo de un fluido viscoso, pasando directamente al experimento. Usando una manguera de goma, conecte un tubo de vidrio horizontal delgado con tubos de manómetro verticales soldados al grifo de agua (ver figura). A bajas velocidades de flujo se puede ver claramente una disminución del nivel del agua en los tubos de presión en la dirección del flujo (h 1>h 2>h 3). Esto indica la presencia de un gradiente de presión a lo largo del eje del tubo: la presión estática en el líquido disminuye a lo largo del flujo.

Flujo laminar de un fluido viscoso en una tubería horizontal Con un flujo de fluido rectilíneo uniforme, las fuerzas de presión están equilibradas por las fuerzas viscosas.

La distribución de velocidades en la sección transversal de un flujo de fluido viscoso se puede observar cuando sale de un tubo vertical a través de un orificio estrecho (ver figura). Si, por ejemplo, con el grifo K cerrado, primero se vierte glicerina incolora y luego se agrega cuidadosamente glicerina coloreada encima, entonces, en un estado de equilibrio, la interfaz G será horizontal. Si se abre el grifo K, el límite tomará una forma similar a un paraboloide de revolución. Esto indica la existencia de una distribución de velocidades en la sección transversal del tubo durante el flujo viscoso de glicerol.

Fórmula de Poiseuille La distribución de velocidades en la sección transversal de una tubería horizontal durante el flujo laminar de un fluido viscoso está determinada por la fórmula (5.23) donde R y l son el radio y la longitud de la tubería, respectivamente, p es la diferencia de presión en los extremos de la tubería, r es la distancia desde el eje de la tubería. El caudal volumétrico de un líquido está determinado por la fórmula de Poiseuille (Jean Poiseuille, 1840): (5.24)

Movimiento de cuerpos en un medio viscoso Cuando los cuerpos se mueven en un líquido o gas, la fuerza de fricción interna actúa sobre el cuerpo, dependiendo de su velocidad. A bajas velocidades se observa un flujo laminar de líquido o gas alrededor de un cuerpo y la fuerza de fricción interna resulta ser proporcional a la velocidad de movimiento del cuerpo y está determinada por la fórmula de Stokes (George Stokes, 1851): , (5.25) donde b es una constante que depende de la forma del cuerpo y su orientación con respecto al flujo, l es el tamaño característico del cuerpo. Para una pelota (b=6, l=R), la fuerza de fricción interna: , (5.26) donde R es el radio de la pelota.

Y CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS DE PERFORACIÓN

MÉTODOS DE DESTRUCCIÓN DE ROCAS

El método principal y más extendido de destrucción de rocas durante la perforación de pozos es actualmente mecánico. En este método, las herramientas para cortar roca son brocas y coronas. La herramienta de corte de roca se gira de varias maneras: giratorio, turbina y con la ayuda taladro eléctrico- todos estos métodos son una variedad método rotacional, en el que la formación de un pozo se produce debido a la rotación continua de la broca y su penetración en la roca bajo la influencia de una carga axial.

Además del método rotacional, existe método de impacto- aquí el pozo se forma debido a la destrucción de la roca bajo el impacto de una barrena en forma de cuña. La combinación de métodos de perforación rotativa y de percusión crea método combinado(choque-rotacional).

La destrucción de rocas se lleva a cabo de la siguiente manera:

1. Corte: durante la perforación rotativa con brocas y brocas de corte.

2. Por trituración - durante la perforación por percusión con brocas en forma de cuña y durante la perforación rotativa - con brocas de cono de rodillo de laminación "pura".

3. Cizalla: durante la perforación rotativa de un pozo con brocas de rodillos de tipo cizalla.

4. Por abrasión: durante la perforación rotativa con brocas de corte y de rodillo con cargas específicas bajas en la broca y gran número rpm

Propiedades mecánicas de los sólidos.- estos son sus signos específicos que aparecen durante los procesos mecánicos, determinados por la naturaleza y estructura interna del cuerpo.

Deformación Se acostumbra llamar al proceso de cambiar el tamaño o la forma de un cuerpo sólido bajo la influencia de Fuerzas externas.

Deformación - es la cantidad relativa de cambio en el tamaño o la forma del cuerpo.

La resistencia de un cuerpo a la deformación en el punto considerado suele caracterizarse por la relación:

donde es la resultante de las fuerzas internas sobre el área de la sección elemental,

El área sobre la que actúan las fuerzas es

Tensión en un punto (cantidad vectorial).

Elástico (reversible) deformación Este será el caso si, cuando se eliminan las fuerzas externas, el tamaño y la forma del cuerpo se restablecen por completo. En este caso, las fuerzas internas realizan un trabajo igual al trabajo de las fuerzas externas, de signo opuesto.

El plastico (irreversible) deformación Será el caso si, cuando se eliminan las fuerzas externas, el tamaño y la forma del cuerpo no se restablecen. En este caso, naturalmente, el trabajo invertido en deformar la carrocería es mayor que el trabajo de restauración.

Destrucción del cuerpo Se produce cuando, en el proceso de deformación, se rompen los enlaces que determinan el propio cuerpo sólido.

En ausencia de deformación irreversible durante la destrucción de un cuerpo sólido, la destrucción generalmente se llama frágil.

La destrucción plástica de un cuerpo se caracteriza por una importante deformación irreversible.

Durabilidad Se acostumbra llamar a la capacidad de un cuerpo sólido para resistir la destrucción de fuerzas externas. La resistencia de los sólidos se caracteriza por la magnitud de las tensiones máximas en la sección peligrosa del cuerpo.

El comportamiento de un sólido deformado debe describirse mediante el método de prueba a escala real, el método de prueba con modelo y el método de cálculo.

Cabe señalar que no existe una descripción matemática exacta del estado de un sólido, lo que dificulta la caracterización analítica de las propiedades mecánicas de las rocas.

El método de prueba a gran escala es confiable, pero requiere mucha mano de obra; el método de prueba de modelos se lleva a cabo utilizando la teoría de similitud y modelado en mecánica. El tercer método (cálculo) es el que requiere menos mano de obra y el menos preciso.

Para varios grupos de cuerpos, se han creado modelos matemáticos idealizados que incluyen sólo las características más esenciales del grupo.

Los principales modelos incluyen:

1. Cuerpo elástico, o cuerpo de Hooke (se deforma elásticamente hasta fracturarse).

2. Cuerpo de plástico, o cuerpo de San Venan (hasta la tensión límite, se deforma elásticamente y luego se deforma plásticamente bajo carga constante).

3. Cuerpo viscoso o cuerpo newtoniano (se deforma como un líquido viscoso).

De acuerdo con los modelos, se distinguen grupos de propiedades elásticas, plásticas, reológicas (viscosidad) y de resistencia.

Los métodos considerados no pueden reemplazar la extrema importancia de estudiar la esencia de los procesos de deformación y destrucción de sólidos (son necesarios experimentos y métodos de previsión).

ELEMENTOS DE LA MECÁNICA DEL Continuo - concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría "ELEMENTOS DE MECÁNICA DEL Continuo" 2017, 2018.

Bajo la influencia de fuerzas aplicadas, los cuerpos cambian de forma y volumen, es decir, se deforman.

Para los sólidos se distinguen las deformaciones: elástica y plástica.

Las deformaciones elásticas son aquellas que desaparecen una vez que cesan las fuerzas y los cuerpos recuperan su forma y volumen.

Las deformaciones plásticas son aquellas que persisten tras el cese de las fuerzas, y los cuerpos no recuperan su forma y volumen originales.

La deformación plástica se produce durante el procesamiento en frío de metales: estampado, forja, etc.

Que la deformación sea elástica o plástica depende no sólo de las propiedades del material del cuerpo, sino también de la magnitud de las fuerzas aplicadas.

Los cuerpos que experimentan solo deformación elástica bajo la influencia de cualquier fuerza se llaman perfectamente elástico.

Para tales cuerpos existe una relación inequívoca entre las fuerzas que actúan y las deformaciones elásticas provocadas por ellas.

Nos limitaremos a las deformaciones elásticas, que obedecen a la ley. gancho.

Todos los sólidos se pueden dividir en isotrópicos y anisotrópicos.

Los cuerpos cuyas propiedades físicas son las mismas en todas direcciones se llaman isotrópicos.

Los cuerpos anisotrópicos son aquellos cuyas propiedades físicas son diferentes en distintas direcciones.

Las definiciones anteriores son relativas, ya que los cuerpos reales pueden comportarse como isotrópicos respecto a algunas propiedades y anisotrópicos respecto a otras.

Por ejemplo, los cristales del sistema cúbico se comportan como isotrópicos si la luz se propaga a través de ellos, pero son anisotrópicos si se consideran sus propiedades elásticas.

En el futuro nos limitaremos al estudio de cuerpos isotrópicos.

Los metales más extendidos en la naturaleza son los de estructura policristalina.

Estos metales están formados por muchos cristales diminutos orientados aleatoriamente.

Como resultado de la deformación plástica, la aleatoriedad en la orientación de los cristales puede verse alterada.

Una vez que cesa la fuerza, la sustancia será anisotrópica, lo que se observa, por ejemplo, al tirar y torcer un cable.

La fuerza por unidad de superficie sobre la que actúan se llama tensión mecánica.n .

Si la tensión no excede el límite elástico, entonces la deformación será elástica.

Las tensiones límite aplicadas a un cuerpo, tras cuya acción aún conserva sus propiedades elásticas, se denominan límite elástico.

Existen tensiones de compresión, tensión, flexión, torsión, etc.

Si, bajo la influencia de fuerzas aplicadas a un cuerpo (varilla), se estira, las tensiones resultantes se denominan tensión

Si la varilla se comprime, las tensiones resultantes se llaman presión:

. (7.2)

Por eso,

T =  R. (7.3)

Si es la longitud de la varilla no deformada, luego después de la aplicación de fuerza recibe un alargamiento
.

Entonces la longitud de la varilla

. (7.4)

Actitud
A , se llama alargamiento relativo, es decir

. (7.5)

Basándose en experimentos, Hooke estableció la ley: dentro de la elasticidad, la tensión (presión) es proporcional al alargamiento relativo (compresión), es decir

(7.6)

, (7.7)

donde E es el módulo de Young.

Las relaciones (7.6) y (7.7) son válidas para cualquier cuerpo sólido, pero hasta cierto límite.

Hasta el punto A (límite elástico), una vez que cesa la fuerza, la longitud de la varilla vuelve a su longitud original (región de deformación elástica).

Más allá de la elasticidad, la deformación se vuelve parcial o completamente irreversible (deformación plástica). Para la mayoría de los sólidos, la linealidad se mantiene casi hasta el límite elástico. Si el cuerpo continúa estirándose, colapsará.

La fuerza máxima que se debe aplicar a un cuerpo sin destruirlo se llama resistencia a la tracción(vol. B, figura 7.1).

Consideremos un medio continuo arbitrario. Sea dividido en las partes 1 y 2 a lo largo de la superficie A–a–B–b (Fig. 7.2).

Si un cuerpo se deforma, entonces sus partes interactúan entre sí a lo largo de la interfaz a lo largo de la cual limitan.

Para determinar las tensiones que surgen, además de las fuerzas que actúan en la sección A–a–B–b, es necesario saber cómo se distribuyen estas fuerzas en la sección.

, (7.8)

Dónde es el vector unitario normal al área dS.

. (7.9)

Para determinar las tensiones mecánicas en un medio, en un área orientada opuestamente, en cualquier punto, basta con establecer las tensiones en tres áreas mutuamente perpendiculares: S x, S y, S–, que pasan por este punto, por ejemplo, el punto 0 (figura 7.3).

Esta posición es válida para un medio en reposo o en movimiento con aceleración arbitraria.

En este caso

, (7.10)

Dónde
(8.11)

S – área de la cara ABC; n es su normal exterior.

En consecuencia, la tensión en cada punto de un cuerpo deformado elásticamente se puede caracterizar por tres vectores
o sus nueve proyecciones sobre los ejes de coordenadas X, Y, Z:

(7.12)

que se llaman tensor de tensión elástica.

Plan

1. El concepto de continuo. Propiedades generales de líquidos y gases. Un líquido ideal y viscoso. La ecuación de Bernoulli. Flujo laminar y turbulento de líquidos. Fórmula de Stokes. La fórmula de Poiseuille.

2. Esfuerzos elásticos. Energía de un cuerpo elásticamente deformado.

Resúmenes

1. El volumen de gas está determinado por el volumen del recipiente que ocupa el gas. En los líquidos, a diferencia de los gases, la distancia media entre moléculas se mantiene casi constante, por lo que el líquido tiene un volumen casi constante. En mecánica, con un alto grado de precisión, los líquidos y gases se consideran continuos, distribuidos continuamente en la parte del espacio que ocupan. La densidad de un líquido depende poco de la presión. La densidad de los gases depende significativamente de la presión. Se sabe por experiencia que la compresibilidad de líquidos y gases en muchos problemas se puede descuidar y se puede utilizar el concepto único de líquido incompresible, cuya densidad es la misma en todas partes y no cambia con el tiempo. Líquido ideal - abstracción física, es decir, un líquido imaginario en el que no existen fuerzas de fricción interna. Un fluido ideal es un fluido imaginario en el que no existen fuerzas de fricción internas. Un líquido viscoso lo contradice. Cantidad física, determinada por la fuerza normal que actúa sobre la parte del líquido por unidad de área, se llama presión R liquidos La unidad de presión es pascal (Pa): 1 Pa es igual a la presión creada por una fuerza de 1 N, distribuida uniformemente sobre una superficie normal a ella con un área de 1 m 2 (1 Pa = 1 N/m 2). La presión en el equilibrio de líquidos (gases) obedece a la ley de Pascal: la presión en cualquier lugar de un líquido en reposo es la misma en todas las direcciones y la presión se transmite por igual a todo el volumen ocupado por el líquido en reposo.

La presión varía linealmente con la altitud. Presión P= rgh llamado hidrostático. La fuerza de presión sobre las capas inferiores del líquido es mayor que sobre las superiores, por lo tanto, sobre un cuerpo sumergido en un líquido actúa una fuerza de flotación determinada por la ley de Arquímedes: sobre un cuerpo sumergido en un líquido (gas) actúa sobre por una fuerza de flotación hacia arriba igual a su peso desde el lado de este líquido (gas) desplazado por el cuerpo, donde r es la densidad del líquido, V- el volumen de un cuerpo sumergido en un líquido.

El movimiento de líquidos se llama flujo y la colección de partículas de un líquido en movimiento se llama flujo. Gráficamente, el movimiento de los fluidos se representa mediante líneas de corriente, que se dibujan de modo que sus tangentes coincidan en dirección con el vector de velocidad del fluido en los puntos correspondientes en el espacio (Fig. 45). A partir del patrón de líneas de corriente se puede juzgar la dirección y magnitud de la velocidad en diferentes puntos del espacio, es decir, se puede determinar el estado del movimiento de un fluido. La parte del líquido limitada por líneas de corriente se llama tubo de corriente. El flujo de un fluido se llama estacionario (o estacionario) si la forma y ubicación de las líneas de corriente, así como los valores de velocidad en cada punto no cambian con el tiempo.

Consideremos algún tubo actual. Escojamos dos de sus apartados. S 1 y S 2 , perpendicular a la dirección de la velocidad (Fig. 46). Si el fluido es incompresible (r=const), entonces a través de la sección S 2 pasará en 1 s el mismo volumen de líquido que a través de la sección S 1, es decir, el producto de la velocidad del flujo de un fluido incompresible y la sección transversal de un tubo de corriente es un valor constante para un tubo de corriente dado. La relación se llama ecuación de continuidad para un fluido incompresible. - Ecuación de Bernoulli - expresión de la ley de conservación de la energía en relación con el flujo estacionario de un fluido ideal ( aquí p- presión estática (presión del fluido sobre la superficie de un cuerpo que fluye a su alrededor), valor - presión dinámica, - presión hidrostática). Para un tubo de corriente horizontal, la ecuación de Bernoulli se escribe en la forma donde lado izquierdo llamada presión total. - Fórmula Torricelli

La viscosidad es la propiedad de los líquidos reales de resistir el movimiento de una parte del líquido con respecto a otra. Cuando algunas capas de líquido real se mueven en relación con otras, surgen fuerzas de fricción internas dirigidas tangencialmente a la superficie de las capas. La fuerza de fricción interna F es mayor cuanto mayor es el área de superficie de la capa S considerada y depende de qué tan rápido cambia la velocidad del flujo del fluido al pasar de una capa a otra. El valor Dv/Dx muestra qué tan rápido cambia la velocidad al pasar de una capa a otra en la dirección X, perpendicular a la dirección del movimiento de las capas, y se llama gradiente de velocidad. Por tanto, el módulo de la fuerza de fricción interna es igual a , donde el coeficiente de proporcionalidad h , Dependiendo de la naturaleza del líquido, se llama viscosidad dinámica (o simplemente viscosidad). La unidad de viscosidad es pascal segundo (Pa s) (1 Pa s = 1 N s/m 2). Cuanto mayor es la viscosidad, más se diferencia el líquido del ideal, mayores son las fuerzas de fricción interna que surgen en él. La viscosidad depende de la temperatura, y la naturaleza de esta dependencia es diferente para líquidos y gases (para los líquidos disminuye al aumentar la temperatura, para los gases, por el contrario, aumenta), lo que indica una diferencia en los mecanismos de fricción interna en ellos. La viscosidad de los aceites depende especialmente de la temperatura. Métodos para determinar la viscosidad:

1) Fórmula de Stokes; 2) fórmula de Poiseuille

2. La deformación se llama elástica si, tras el cese de las fuerzas externas, el cuerpo vuelve a su tamaño y forma originales. Las deformaciones que quedan en el cuerpo después del cese de las fuerzas externas se denominan plásticas. La fuerza que actúa por unidad de área de sección transversal se llama tensión y se mide en pascales. Una medida cuantitativa que caracteriza el grado de deformación que experimenta un cuerpo es su deformación relativa. Cambio relativo longitud de la varilla (deformación longitudinal), tensión transversal relativa (compresión), donde d -- diámetro de la varilla. Deformaciones e y e " siempre tienen signos diferentes, donde m es un coeficiente positivo que depende de las propiedades del material, llamado índice de Poisson.

Robert Hooke estableció experimentalmente que para deformaciones pequeñas el alargamiento relativo e y la tensión s son directamente proporcionales entre sí: , donde el coeficiente de proporcionalidad mi llamado módulo de Young.

El módulo de Young está determinado por la tensión que provoca un alargamiento igual a la unidad. Entonces ley de Hooke se puede escribir así, donde k- coeficiente de elasticidad:El alargamiento de una varilla durante la deformación elástica es proporcional a la fuerza que actúa sobre ella. fuerza del núcleo. Energía potencial varilla elásticamente estirada (comprimida) Las deformaciones de cuerpos sólidos obedecen la ley de Hooke sólo para las deformaciones elásticas. La relación entre deformación y tensión se representa en forma de diagrama de tensión (Fig. 35). De la figura queda claro que dependencia lineal s (e), establecido por Hooke, se cumple sólo dentro de límites muy estrechos hasta el llamado límite de proporcionalidad (s p). Con un aumento adicional de la tensión, la deformación sigue siendo elástica (aunque la dependencia s (e) ya no es lineal) y hasta el límite elástico (s y) no se producen deformaciones residuales. Más allá del límite elástico, se producen deformaciones residuales en el cuerpo y la gráfica que describe el retorno del cuerpo a su estado original después del cese de la fuerza no se dibujará como una curva. VO, y paralelo a él - CF. La tensión a la que aparece una deformación residual notable (~=0,2%) se denomina límite elástico (s t) - punto CON en la curva. En la zona CD la deformación aumenta sin aumentar la tensión, es decir, el cuerpo parece “fluir”. Esta región se llama región de fluencia (o región de deformación plástica). Los materiales para los cuales la región de fluencia es importante se denominan viscosos, mientras que para los que prácticamente no existe, se denominan frágiles. Con más estiramiento (más allá del punto D) el cuerpo está destruido. La tensión máxima que se produce en un cuerpo antes de fallar se llama resistencia última (s p).