Random converter |
Перевести единицы: ньютон [Н] в меганьютон [МН]Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. 1 ньютон [Н] = 1E-06 меганьютон [МН] Исходная величинаньютонэксаньютонпетаньютонтераньютонгиганьютонмеганьютонкилоньютонгектоньютондеканьютондециньютонсантиньютонмиллиньютонмикроньютоннаноньютонпиконьютонфемтоньютонаттоньютондинаджоуль на метрджоуль на сантиметрграмм-силакилограмм-силатонна-сила (короткая)тонна-сила (дл.)тонна-сила (метрическая)килофунт-силакилофунт-силафунт-силаунция-силапаундальфунт-фут в сек²грамм-силакилограмм-силастенграв-силамиллиграв-силаатомная единица силы ньютонэксаньютонпетаньютонтераньютонгиганьютонмеганьютонкилоньютонгектоньютондеканьютондециньютонсантиньютонмиллиньютонмикроньютоннаноньютонпиконьютонфемтоньютонаттоньютондинаджоуль на метрджоуль на сантиметрграмм-силакилограмм-силатонна-сила (короткая)тонна-сила (дл. )тонна-сила (метрическая)килофунт-силакилофунт-силафунт-силаунция-силапаундальфунт-фут в сек²грамм-силакилограмм-силастенграв-силамиллиграв-силаатомная единица силы Длина волны и частотаЗнаете ли вы, что некоторые животные могут различать цвета лучше, чем люди и даже могут видеть в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне? Всего один щелчок — и вы подробнее узнаете о длине волны и цвете! Сила тяжести, подъемная сила и сила сопротивления, которые действуют на спортсмена, находятся в равновесии Общие сведения Равновесие Основные силы в природе Сильное взаимодействие Электромагнитное взаимодействие Слабое взаимодействие Гравитационное взаимодействие Приливы и отливы Другие силы Сила нормальной реакции опоры Сила трения Интересные факты о силе Общие сведенияВ физике сила определяется как явление, которое изменяет движение тела. Это может быть как движение всего тела, так и его частей, например, при деформировании. Если, к примеру, поднять камень, а потом отпустить, то он упадет, потому что его притягивает к земле сила притяжения. Эта сила изменила движение камня — из спокойного состояния он перешел в движение с ускорением. Падая, камень пригнет к земле траву. Здесь сила, называемая весом камня, изменила движение травы и ее форму. Сила — это вектор, то есть, у нее есть направление. Если на тело одновременно действует несколько сил, они могут быть в равновесии, если их векторная сумма равна нулю. В этом случае тело находится в состоянии покоя. Камень в предыдущем примере, вероятно, покатится по земле после столкновения, но, в конце концов, остановится. В этот момент сила тяжести будет тянуть его вниз, а сила упругости, наоборот, толкать наверх. Векторная сумма этих двух сил равна нулю, поэтому камень находится в равновесии и не движется. В системе СИ сила измеряется в ньютонах. Один ньютон — это векторная сумма сил, которая изменяет скорость тела массой в один килограмм на один метр в секунду за одну секунду. РавновесиеАрхимед одним из первых начал изучать силы. Его интересовало воздействие сил на тела и материю во Вселенной, и он построил модель этого взаимодействия. Архимед считал, что если векторная сумма сил, действующих на тело, равна нулю, то тело находится в состоянии покоя. Позже было доказано, что это не совсем так, и что тела в состоянии равновесия также могут двигаться с постоянной скоростью. Основные силы в природеИменно силы приводят в движение тела, или заставляют их оставаться на месте. В природе существует четыре основные силы: гравитация, электромагнитное взаимодействие, сильное и слабое взаимодействие. Они также известны под названием фундаментальных взаимодействий. Все другие силы — производные этих взаимодействий. Сильное и слабое взаимодействия воздействуют на тела в микромире, в то время как гравитационное и электромагнитное воздействия действуют и на больших расстояниях. Сильное взаимодействиеСамое интенсивное из взаимодействий — сильное ядерное взаимодействие. Связь между кварками, которые формируют нейтроны, протоны, и частицы, из них состоящие, возникает именно благодаря сильному взаимодействию. Движение глюонов, бесструктурных элементарных частиц, вызвано сильным взаимодействием, и передается кваркам благодаря этому движению. Без сильного взаимодействия не существовало бы материи. Электромагнитное взаимодействиеТрансформаторы на столбах в городе Киото, Япония Электромагнитное взаимодействие — второе по величине. Оно происходит между частицами с противоположными зарядами, которые притягиваются друг к другу, и между частицами с одинаковыми зарядами. Если обе частицы имеют положительный или отрицательный заряд, они отталкиваются. Движение частиц, которое при этом возникает — это электричество, физическое явление, которое мы используем каждый день в повседневной жизни и в технике. Химические реакции, свет, электричество, взаимодействие между молекулами, атомами и электронами — все эти явления происходят благодаря электромагнитному взаимодействию. Электромагнитные силы препятствуют проникновению одного твердого тела в другое, так как электроны одного тела отталкивают электроны другого тела. Изначально считалось, что электрическое и магнитное воздействия — две разные силы, но позже ученые обнаружили, что это разновидность одного и того же взаимодействия. Электромагнитное взаимодействие легко увидеть с помощью простого эксперимента: снять с себя шерстяной свитер через голову, или потереть волосы о шерстяную ткань. Большинство тел имеет нейтральный заряд, но если потереть одну поверхность об другую, можно изменить заряд этих поверхностей. При этом электроны передвигаются между двумя поверхностями, притягиваясь к электронам с противоположным зарядом. Когда на поверхности становится больше электронов, общий заряд поверхности также изменяется. Волосы, «встающие дыбом» когда человек снимает свитер — пример этого явления. Электроны на поверхности волос сильнее притягиваются к атомам с на поверхности свитера, чем электроны на поверхности свитера притягиваются к атомам на поверхности волос. В результате происходит перераспределение электронов, что приводит к появлению силы, притягивающей волосы к свитеру. В этом случае волосы и другие заряженные предметы притягиваются не только к поверхностям не только с противоположным но и с нейтральным зарядами. Слабое взаимодействиеСлабое ядерное взаимодействие слабее электромагнитного. Как движение глюонов вызывает сильное взаимодействие между кварками, так движение W- и Z- бозонов вызывает слабое взаимодействие. Бозоны — испускаемые или поглощаемые элементарные частицы. W-бозоны участвуют в ядерном распаде, а Z-бозоны не влияют на другие частицы, с которыми приходят в контакт, а только передают им импульс. Благодаря слабому взаимодействию возможно определить возраст материи с помощью метода радиоуглеродного анализа. Возраст археологических находок можно определить, измерив содержание радиоактивного изотопа углерода по отношению к стабильным изотопам углерода в органическом материале этой находки. Для этого сжигают предварительно очищенный небольшой фрагмент вещи, возраст которой нужно определить, и, таким образом, добывают углерод, который потом анализируют. Гравитационное взаимодействиеЗвездное небо над озером Онтарио. Миссиссога, Канада Самое слабое взаимодействие — гравитационное. Оно определяет положение астрономических объектов во вселенной, вызывает приливы и отливы, и из-за него брошенные тела падают на землю. Гравитационное взаимодействие, также известное как сила притяжения, притягивает тела друг к другу. Чем больше масса тела, тем сильнее эта сила. Ученые считают, что эта сила также как и другие взаимодействия, возникает благодаря движению частиц, гравитонов, но пока не удалось найти такие частицы. Движение астрономических объектов зависит от силы притяжения, и траекторию движения можно определить, зная массу окружающих астрономических объектов. Именно с помощью таких вычислений ученые обнаружили Нептун еще до того, как увидели эту планету в телескоп. Траекторию движения Урана нельзя было объяснить гравитационными взаимодействиями между известными в то время планетами и звездами, поэтому ученые предположили, что движение происходит под влиянием гравитационной силы неизвестной планеты, что позже и было доказано. Согласно теории относительности, сила притяжения изменяет пространственно-временной континуум — четырехмерное пространство-время. Согласно этой теории, пространство искривляется силой притяжения, и это искривление больше около тел с большей массой. Обычно это более заметно возле больших тел, таких как планеты. Это искривление было доказано экспериментально. Сила притяжения вызывает ускорение у тел, летящих по направлению к другим телам, например, падающих на Землю. Ускорение можно найти с помощью второго закона Ньютона, поэтому оно известно для планет, чья масса также известна. Например, тела, падающие на землю, падают с ускорением 9,8 метров в секунду. Приливы и отливыМоре и скалы Пример действия силы притяжения — приливы и отливы. Они возникают благодаря взаимодействию сил притяжения Луны, Солнца и Земли. В отличие от твердых тел, вода легко меняет форму при воздействии на нее силы. Поэтому силы притяжения Луны и Солнца притягивают воду сильнее, чем поверхность Земли. Движение воды, вызванное этими силами, следует за движением Луны и Солнца относительно Земли. Это и есть приливы и отливы, а силы, при этом возникающие, — приливообразующие силы. Так как Луна ближе к Земле, приливы больше зависят от Луны, чем от Солнца. Когда приливообразующие силы Солнца и Луны одинаково направлены, возникает наибольший прилив, называемый сизигийным. Наименьший прилив, когда приливообразующие силы действуют в разных направлениях, называется квадратурным. Частота приливов зависит от географического положения водяной массы. Силы притяжения Луны и Солнца притягивают не только воду, но и саму Землю, поэтому в некоторых местах приливы возникают, когда Земля и вода притягиваются в одном направлении, и когда это притяжение происходит в противоположных направлениях. В этом случае прилив-отлив происходит два раза в день. В других местах это происходит один раз в день. Приливы и отливы зависят от береговой линии, океанских приливов в этом районе, и расположения Луны и Солнца, а также взаимодействия их сил притяжения. В некоторых местах приливы и отливы происходят раз в несколько лет. В зависимости от структуры береговой линии и от глубины океана, приливы могут влиять на течения, шторма, изменение направления и силы ветра и изменение атмосферного давления. В некоторых местах используют специальные часы для определения следующего прилива или отлива. Настроив их в одном месте, приходится настраивать их заново при перемещении в другое место. Такие часы работают не везде, так как в некоторых местах невозможно точно предсказать следующий прилив и отлив. Сила движущейся воды во время приливов и отливов используется человеком с древних времен как источник энергии. Мельницы, работающие на энергии приливов, состоят из водного резервуара, в который пропускается вода во время прилива, и выпускается во время отлива. Кинетическая энергия воды приводит в движение мельничное колесо, и полученная энергия используется для совершения работы, например помола муки. Существует ряд проблем с использованием этой системы, например экологических, но несмотря на это — приливы являются многообещающим, надежным и возобновляемым источником энергии. Другие силыСогласно теории о фундаментальных взаимодействиях, все остальные силы в природе — производные четырех фундаментальных взаимодействий. Сила нормальной реакции опорыРавновесие Сила нормальной реакции опоры — это сила противодействия тела нагрузке извне. Она перпендикулярна поверхности тела и направлена против силы, действующей на поверхность. Если тело лежит на поверхности другого тела, то сила нормальной реакции опоры второго тела равна векторной сумме сил, с которой первое тело давит на второе. Если поверхность вертикальна поверхности Земли, то сила нормальной реакции опоры направлена противоположно силе притяжения Земли, и равна ей по величине. В этом случае их векторная сила равна нулю и тело находится в состоянии покоя или движется с постоянной скоростью. Если же эта поверхность имеет уклон по отношению к Земле, и все другие силы, действующие на первое тело в равновесии, то векторная сумма силы тяжести и силы нормальной реакции опоры направлена вниз, и первое тело скользит по поверхности второго. Широкие шины обеспечивают лучшее трение Сила тренияСила трения действует параллельно поверхности тела, и противоположно его движению. Она возникает при движении одного тела по поверхности другого, когда их поверхности соприкасаются (трение скольжения или качения). Сила трения также возникает между двумя телами в неподвижном состоянии, если одно лежит на наклонной поверхности другого. В этом случае — это сила трения покоя. Эта сила широко используется в технике и в быту, например при движении транспорта с помощью колес. Поверхность колес взаимодействует с дорогой и сила трения не позволяет колесам скользить по дороге. Для увеличения трения на колеса надевают резиновые шины, а в гололед на шины надевают цепи, чтобы еще больше увеличить трение. Поэтому без силы трения невозможен автотранспорт. Трение между резиной шин и дорогой обеспечивает нормальное управление автомобилем. Сила трения качения меньше по величине сухой силы трения скольжения, поэтому последняя используется при торможении, позволяя быстро остановить автомобиль. В некоторых случаях, наоборот, трение мешает, так как из-за него изнашиваются трущиеся поверхности. Поэтому его убирают или сводят к минимуму с помощью жидкости, так как жидкостное трение намного слабее сухого. Именно поэтому механические детали, например, велосипедную цепь, часто смазывают маслом. Интересные факты о силеСилы могут деформировать твердые тела, а также изменять объем жидкостей и газов и давление в них. Это происходит когда действие силы распределяется по телу или веществу неравномерно. Если достаточно большая сила действует на тяжелое тело, его можно сжать его то до очень маленького шара. Если размер шаре меньше определенного радиуса, то тело становится черной дырой. Этот радиус зависит от массы тела и называется радиусом Шварцшильда. Объем этого шара настолько мал, что, по сравнению с массой тела, почти равен нулю. Масса черных дыр сконцентрирована в таком незначительно малом пространстве, что у них огромная сила притяжения, которая притягивает к себе все тела и материю в определенном радиусе от черной дыры. Даже свет притягивается к черной дыре и не отражается от нее, поэтому черные дыры действительно черны — и называются соответственно. Ученые считают, что большие звезды в конце жизни превращаются в черные дыры и растут, поглощая окружающие предметы в определенном радиусе. Литература Автор статьи: Kateryna Yuri Перевести единицы: ньютон в джоуль на метр Перевести единицы: килограмм-сила в дина Перевести единицы: ньютон в фунт-сила Перевести единицы: ньютон в паундаль Перевести единицы: фунт-фут в сек² в стен Перевести единицы: дина в ньютон Перевести единицы: ньютон в грамм-сила Перевести единицы: килофунт-сила в ньютон Перевести единицы: фунт-фут в сек² в ньютон Вас могут заинтересовать и другие конвертеры из группы «Популярные конвертеры единиц»:Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления. Конвертер единиц измерения количества информации Конвертер десятичных приставок Передача данных Курсы валют Размеры мужской одежды и обуви Размеры женской одежды и обуви Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ. |
закон простыми словами, формула, в чем измеряется, от чего зависит, как был открыт
Вместе с преподавателем физики разбираемся, в чем измеряется и от чего зависит сила Архимеда. А в конце статьи вспомним известную легенду о том, как был открыт закон Архимеда, и узнаем, действует ли он в условиях невесомости
Содержание
- Определение закона
- Формула
- В чем измеряется
- Вопросы и ответы
Как объяснить, почему плавают огромные корабли из стали, которая тяжелее воды? Да еще и перевозят тонны грузов.
История сохранила нам немного имен ученых-практиков, чьи изобретения изменили мир. Навсегда забыт гений, который придумал колесо. Но любой современный школьник назовет Архимеда, даже если знает о нем только легенду про мокрого голого философа, бежавшего по улице Сиракуз с криком: «Эврика!», то есть «Нашел!». А ведь ученый заслужил вечную благодарную память человечества благодаря многим изобретениям и открытиям:
- Теория рычага и способы его расчета. На этой основе построены боевые машины для метания тяжелых камней и «коготь Архимеда» — машина для переворачивания римских трирем;
- Шкив и многоступенчатый блок, полиспаст;
- Червячная передача;
- Архимедов винт и насосы, работающие на его принципе;
- Одометр, машина для измерения пройденного пути;
- «Архимедово число»: отношение длины окружности к ее диаметру
- Фокусировка световых лучей при помощи зеркал. По легенде, так были сожжены римские корабли, осаждавшие Сиракузы. Недавно энтузиасты провели экспериментальную проверку и удалось поджечь деревянный баркас.
Однако самое знаменитое открытие — закон Архимеда, основа гидростатики. Удивительно, что он был почти забыт, пока корабли строили из дерева. И только когда они стали железными, а потом стальными, инженеры осознали важность силы Архимеда и стали применять ее формулу при расчетах водных и воздушных судов.
Определение закона Архимеда простыми словами
На тело, погруженное в жидкость или газ, действует подъемная, она же выталкивающая сила (сила Архимеда), равная весу вытесненного объема жидкости или газа.
Вектор силы Архимеда направлен против направления действия силы тяжести. Следствия закона Архимеда:
- В невесомости закон Архимеда не действует.
- Если сила Архимеда меньше силы тяжести, то тело утонет.
- Если силы одинаковы по величине, тело «повисает» в окружающей среде.
- Если сила Архимеда больше силы тяжести, то тело всплывает, пока они не уравновесятся. В воде этот момент наступит на поверхности.
Формула силы Архимеда
Предыдущая формулировка годится только для участка цепи, где отсутствует сам источник электродвижущей силы. В реальности ток течет по замкнутому контуру, где обязательно есть батарея или генератор, имеющий собственное внутреннее сопротивление. Поэтому формула закона Ома для полной цепи выглядит несколько сложнее
Где: FA — сила Архимеда;
ρ — плотность жидкости или газа, в которое погружают тело;
g — ускорение свободного падения, которое зависит от того, на какой планете или спутнике мы находимся. Для поверхности Земли, например, ускорение примерно равно 9,8 м/с2;
V — объем погруженной в среду части тела.
это интересно
Закон Паскаля
Объяснение закона простыми словами и его формула
подробнееВ чем измеряется сила Архимеда
Единица измерения силы Архимеда в системе СИ — ньютон (Н).
1Н = 1 кг·м/с2
Архимед и наше время
В перечне военных трофеев, взятых римлянами в Сиракузах, есть некий «Планетарий Архимеда» — механическая модель движения планет. Он не сохранился, но есть подозрение, что загадочное устройство, случайно обнаруженное в затонувшем корабле у острова Антикитера, тоже сделано золотыми руками Архимеда. Прямых доказательств этого факта нет, но уже выяснено, что время изготовления приблизительно соответствует годам жизни гениального инженера.
Популярные вопросы и ответы
Отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель по физике Домашней школы «ИнтернетУрок».
От чего зависит сила Архимеда?
Например, для определения выталкивающей силы, действующей на камень, лежащий на дне озера, нужно брать весь его объем. Если же определяем силу Архимеда, действующую на мяч, плавающий по этому озеру, то нужно брать лишь объем той части, которая находится под водой. Зависимость выталкивающей силы от ускорения свободного падения позволяет сделать интересный вывод о том, что в невесомости силы Архимеда нет.Зная, что сила Архимеда зависит от плотности жидкости, можно объяснить следующее явление: куриное яйцо, помещенное в обычную воду, утонет и будет лежать на дне банки. Но стоит добавить в эту банку насыщенный раствор поваренной соли и тем самым изменить плотность воды — и яйцо начинает всплывать.
Как был открыт закон Архимеда?
Открытие закона Архимеда связано с интересной легендой. Древнегреческий царь Герон II приказал ювелирам изготовить золотую корону, что и было вскоре выполнено. Царь заподозрил, что ювелиры его обманули и сделали корону из электрона, сплава золота и серебра. Отличить подделку на глаз не удалось. Для проверки пригласили ученого из Сиракуз по имени Архимед. Достаточно было сравнить объем короны с объемом куска золота такой же массы.Сложность состояла в определении объема короны, так как она была сложной формы, и вычислить объем по математическим формулам было невозможно. Долгие размышления не увенчались успехом, и Архимед решил сходить отдохнуть в баню. Именно там ученому пришла гениальная идея: погружаясь в воду, тело вытесняет ее в объеме, который равен объему погруженной части тела. «Эврика!» («Нашел!») — закричал Архимед и побежал к царю.
Сравнив объемы воды, вытесненной короной и куском золота такой же массы, он уличил ювелиров в нечестности и алчности. Так Архимедом был открыт закон, который позволяет нам объяснить, почему ходят по морям и океанам огромные корабли, изготовленные из железа, а маленькая металлическая гайка тонет.
Какой буквой обозначают силу Архимеда?
Как и большинство сил, сила Архимеда обозначается буквой F. Это первая буква английского слова force – сила. В индексе пишут букву А или В, которые позволяют отличить силу Архимеда FA или выталкивающую силу FВ от других сил в природе.
Значения модуля Юнга, предела прочности при растяжении и предела текучести для некоторых материалов
Модуль растяжения — или модуль Юнга альт. Модуль упругости — это мера жесткости упругого материала. Он используется для описания упругих свойств таких объектов, как провода, стержни или колонны, когда они растягиваются или сжимаются.
Модуль упругости при растяжении определяется как
«отношение напряжения (силы на единицу площади) вдоль оси к деформации (отношение деформации к начальной длине) вдоль этой оси»
Его можно использовать для прогнозирования удлинения или сжатия объекта, если напряжение меньше предела текучести материала. Подробнее об определениях ниже таблицы.
АБС-пластик | 1,4–3,1 | 40 | |
331 | 207 | ||
A53 Стандартные бесшовные и сварные трубы Стальная труба — класс B | 414 | 241 | |
Труба из углеродистой стали A106 бесшовная — класс A | 330 | 205 | 9002 6|
А106 Бесшовная труба из углеродистой стали — класс б | 415 | 240 | |
А106 Бесшовная труба из углеродистой стали – класс C | 485 | 275 | |
A252 Стальная труба для забивки свай – класс 1 | 345 | 207 | |
A252 Стальная труба для свай — класс 2 | 414 | 241 | |
A252 Стальная труба для свай — класс 3 | 455 | 310 | |
А501 Конструкционная труба из углеродистой стали горячего формования — класс А | 400 | 248 | |
Конструкционная труба из углеродистой стали A501 горячего формования – класс B | 483 | 345 | A523 Стальные трубы кабельной цепи — класс A | 331 | 207 |
A523 Стальные трубы кабельной цепи — класс B | 414 | 241 | 900 26|
A618 Горячедеформированные высокопрочные конструкционные трубы из низколегированного сплава — марки Ia и Ib | 483 | 345 | |
Горячеформованные высокопрочные низколегированные конструкционные трубы A618 – класс II | 414 | 345 | 9002 6|
A618 Горячедеформированные высокопрочные низколегированные конструкционные трубы — класс III | 448 | 345 | |
API 5L Line Pipe | 310 — 1145 | 175 — 1048 | |
Acetals | 2. 8 | 65 | |
Acrylic | 3.2 | 70 | |
Алюминий Бронза | 120 | ||
Алюминий | 69 | 110 | 900 19 95|
Алюминиевые сплавы | 70 | ||
Сурьма | 78 | ||
Арам id | 70 — 112 | ||
Бериллий (Be) | 287 | Бериллиевая медь | 124 |
Висмут | 32 | ||
18 | 170 (compression) | ||
Bone, spongy | 76 | ||
Boron | 3100 | ||
Brass | 102 — 125 | 250 | |
Brass , Морской | 100 | ||
Бронза | 96 — 120 | ||
CAB 9002 0 | 0,8 | ||
Кадмий | 32 | ||
Пластик, армированный углеродным волокном | 150 | 9002 5||
Углеродная нанотрубка, одностенная | 1000 | ||
Чугун 4,5% C, ASTM A-48 | 170 | ||
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированные | 80 — 240 | ||
12–58 | |||
Ацетат целлюлозы, лист | 30–52 | ||
Нитрат целлюлозы, целлулоид | 50 | ||
Хлорированный полиэфир | 1. 1 | 39 | |
Хлорированный ПВХ (ХПВХ) | 2,9 | ||
Хром | 248 | 9 0020 | |
Кобальт | 207 | ||
Бетон | 17 | Бетон высокой прочности (сжатие) | 30 | 40 (сжатие) |
Медь | 117 | 220 | 70 |
Алмаз (C) | 1220 | ||
Пихта Дугласа | 900 19 13 50 (сжатие) | ||
Эпоксидные смолы | 3-2 | 26 — 85 | |
Древесноволокнистая плита средней плотности 9002 0 | 4 | ||
Льняное волокно | 58 | ||
Стекло | 50 — 90 | 50 (сжатие) | |
Полиэфирная матрица, армированная стекловолокном | 17 | Золото | 74 |
Гранит | 52 | ||
Графен | 1000 | ||
Серый чугун | 130 | ||
Пеньковое волокно | 35 | ||
Инконель | 214 | ||
Иридий | 517 | 900 19 | |
Железо | 210 | ||
Свинец | 13,8 | 900 20 | |
Металлический магний (Mg) | 45 | ||
Марганец | 159 | 9001 9||
Мрамор | 15 | ||
МДФ — ДВП средней плотности | 4 | ||
Ртуть | |||
Молибден (Mo) | 329 | ||
Монель Металл | 179 | ||
Никель | 170 | 900 20 | |
Никель Серебро | 128 | ||
Никель Сталь | 200 | ||
Ниобий бий) | 103 | ||
Нейлон-6 | 2 — 4 | 45 — 90 | 4 5 |
Нейлон-66 | 60 — 80 | ||
Дуб (вдоль волокон) ) | 11 | ||
Осмий (Os) | 550 | Фенольные литые смолы | 33 — 59 |
Фенолоформальдегидные формовочные смеси | 45 — 52 | ||
Бронза фосфористая | 116 | ||
Сосна (вдоль волокон) | 9 | 40 | |
Платина | 147 | ||
Плутоний | 97 | ||
Полиакрилонит волокно | 200 | ||
Полибензоксазол | 3,5 | ||
Поликарбонаты | 2,6 | 52 — 62 | |
Полиэтилен ПНД (высокой плотности) | 0,8 | 15 | |
Полиэтилентерефталат, ПЭТ | 2 — 2,7 | 55 | |
Полиамид | 2,5 | 85 | Полиизопрен, твердая резина | 39 |
Полиметилметакрилат (ПММА) | 2,4–3,4 | ||
3. 1 | 68 | ||
Полипропилен, ПП | 1,5 — 2 | 28–36 | |
Полистирол, PS | 3–3,5 | 30–100 | |
Полиэтилен, ПВД (низкая плотность) | 0,11–0,45 | ||
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 0,4 | ||
Полиуретан литая жидкость | 10–20 | ||
Полиуретановый эластомер | 29 – 55 | ||
Поливинилхлорид (ПВХ) | 2,4–4,1 | ||
Калий | 9002 0 | ||
Родий | 290 | ||
Резина, малая деформация | 0,01 — 0,1 | 9 0025||
Сапфир | 435 | ||
Селен | 58 | ||
Кремний | 130 — 185 | ||
Карбид кремния | 450 | 3440 | |
Серебро | 72 | ||
Натрий | |||
Сталь, высокопрочный сплав ASTM A-514 | 760 | 690 | |
Сталь, нержавеющая AISI 302 | 180 | 860 | 502 |
Сталь, конструкционная ASTM-A36 | 200 | 400 | 250 |
Тантал | 186 | ||
Торий | 59 | 90 020 | |
Олово | 47 | ||
Титан | 9002 0 | ||
Титановый сплав | 105 — 120 | 900 | 730 |
Эмаль зуба | 83 | ||
Вольфрам (W) | 400 — 410 | ||
Карбид вольфрама (WC) | 450 — 650 | 900 25 | |
Уран | 170 | ||
Ванадий | 131 | ||
Кованое железо | 190 — 210 | ||
Цинк | 83 |
- 1 Па (Н/м 2 ) = 1×10 -6 9 1152 Н/мм 2 = 1,4504×10 -4 фунтов на кв. дюйм
- 1 МПа = 10 6 Па (Н/м 2 ) = 0,145×10 3 фунтов на кв. дюйм (фунт f /дюйм 2 ) = 0,145 тыс.фунтов/кв.дюйм
- 1 ГПа = 10 9 Н/м 2 = 10 6 Н/см 2 = 10 3 Н/мм 2 = 0,145×10 6 фунтов на кв. дюйм 9117 3 f /in 2 )
- 1 Mpsi = 10 6 фунт/кв. дюйм = 10 3 ksi
- 1 фунт/кв. f /фут 2 ) = 6894,8 Па ( Н/м 2 ) = 6,895×10 -3 Н/мм 2
Загрузите и распечатайте таблицу конвертеров единиц натяжения
Пример — преобразование между единицами натяжения
10000 psi можно преобразовать в 0,069 ГПа и 10 ksi , как указано в таблице ниже:
Примечание! — этот онлайн-конвертер давления также можно использовать для преобразования единиц модуля упругости при растяжении.
Деформация —
εДеформация — это «деформация твердого тела из-за напряжения» — изменение размера, деленное на исходное значение размера — и может быть выражена как 9(1)
9 1150 где
ε = деформация (м/м, дюйм/дюйм)
дл = удлинение или сжатие (смещение) объекта (м, дюйм)
L = длина объекта (м, дюйм)
Напряжение —
σвыражается как
σ = F / A (2)
где 9000 3
σ = напряжение (Н/м 2 , фунт/дюйм 2 , psi)
F = приложенная сила (Н, фунт)
A = площадь напряжения объекта (м 2 , дюйм 2 )
9130 2
- растягивающее напряжение — напряжение, имеющее тенденцию к растяжению или удлинить материал — действует перпендикулярно напряженной зоне
- сжимаемое напряжение — напряжение, стремящееся сжать или укоротить материал, — действует перпендикулярно к напряженной области
- касательное напряжение — напряжение, стремящееся сдвинуть материал — действует в плоскости напряженной области под прямым углом к напряжение сжатия или растяжения
- Расчет напряжения в балках
Модуль Юнга — модуль упругости при растяжении, модуль упругости —
EМодуль Юнга может быть выражен как
911 48E = напряжение/деформация
= σ / ε
= (F / A) / (дл / л) (3)
, где
E = Модуль упругости Юнга (Па, Н/м 2 , фунт/дюйм 2 , psi)
назван в честь английского врача и физика XVIII века Томаса Янга. Эластичность
Эластичность — это свойство объекта или материала, показывающее, как он будет восстанавливать свою первоначальную форму после деформации.
Примером упругого объекта является пружина: при растяжении она создает восстанавливающую силу, которая стремится вернуть ее к исходной длине. Эта возвращающая сила в целом пропорциональна растяжению, описываемому законом Гука.
Закон Гука
Чтобы растянуть пружину вдвое больше, требуется примерно вдвое больше силы. Эта линейная зависимость смещения от силы растяжения называется законом Гука и может быть выражена как
F s = -k dL 150 где
F s = сила пружины (Н)
k = жесткость пружины (Н/м)
dL = удлинение пружины (м)
Обратите внимание, что закон Гука также может применяться к материалам, подвергающимся трехмерному напряжению (трехосное нагружение).
Предел текучести —
σ yПредел текучести определяется в технике как величина напряжения (предел текучести), которому может подвергаться материал перед переходом от упругой деформации к пластической деформации.
- Предел текучести — материал деформируется безвозвратно
Предел текучести представляет собой напряжение в стали с низким или средним содержанием углерода, при котором происходит заметное увеличение деформации без увеличения нагрузки. В других сталях и цветных металлах этого явления не наблюдается.
Предел прочности при растяжении —
σ uПредел прочности при растяжении — UTS — материала является предельным напряжением, при котором материал фактически разрушается с внезапным высвобождением накопленной упругой энергии.
Предельная прочность на растяжение | Важность, испытания и примеры
Предел прочности при растяжении (или просто предел прочности при растяжении для краткости) является важным свойством материалов, определяющим их механические характеристики. Способность материала сопротивляться разрыву при растяжении . Этот параметр применяется ко всем типам материалов, таким как провода, канаты, металлические балки и т. д.
Что такое предел прочности при растяжении?
Представьте, что полоску бумаги тянут за два конца пальцами. Вы прикладываете растягивающую силу к полосе. Когда эта растягивающая сила превышает определенный порог, бумага рвется. Растягивающее напряжение, при котором это происходит, является пределом прочности этого материала, в данном случае бумаги.
При чрезмерном натяжении как пластичные, так и хрупкие материалы приближаются к точке разрушения. Вначале будет наблюдаться равномерная деформация. По всему телу материала его длина будет увеличиваться, а ширина уменьшаться с той же скоростью.
Предел прочности при растяжении — это величина напряжения, которое переводит материалы из состояния однородной пластической деформации в местную концентрированную деформацию. Явление образования шейки начинается в этот момент.
Процесс образования шейкиПредел прочности при растяжении является интенсивным свойством. Другими словами, она не зависит от размера выборки. Один и тот же материал с различной площадью поперечного сечения будет иметь одинаковое значение прочности на разрыв.
Поскольку этот тип разрушения в системе может привести к отказу и, возможно, поставить под угрозу жизнь, обязательно следует учитывать этот параметр при выборе соответствующих материалов для применения.
Предел прочности при растяжении на кривой напряжения-деформации
Кривая напряжение-деформация может быть разделена на 4 основных области:
- Пропорциональный предел
- Предел доходности
- Деформационное упрочнение
- Шейка
Предел пропорциональности
В пределе пропорциональности материал образца действует как пружина, и любое возникающее напряжение полностью обратимо. На кривой напряжения-деформации эта область называется областью Гука. Причина кроется в применимости закона Гука для сил, попадающих на площадь.
Предел текучести
Как только образец проходит пропорциональный предел, он попадает в область предела текучести. В этот момент наступает остаточная деформация. С этого момента неважно, отпустите ли вы растягивающую силу или приложите усилие в противоположном направлении, образец не вернется к своим первоначальным размерам.
Зона деформационного упрочнения
При дальнейшем увеличении растягивающего напряжения образец попадает в зону деформационного упрочнения. Это очень уникальный раздел, потому что вы меняете кристаллическую структуру материала. Материал подвергается достаточному напряжению, что изменяется сама его микроструктура.
Как следует из названия, материал становится все тверже и жестче. Эта закалка может быть очень полезной и поэтому не обязательно плохой (холодная закалка, процессы холодной штамповки фактически используют эту область для придания прочности заготовке).
Область сужения
Прямо перед началом фазы сужения материал становится самым прочным из возможных. Мы закалили его до максимального предела. Когда мы входим в фазу образования шейки, материал начинает становиться слабее. Характеризуется локальным уменьшением поперечного сечения.
После этой точки материал движется только к разрушению. Он может выдерживать меньший стресс при увеличении нагрузки.
Мы можем вернуться к исходному уравнению, в котором говорится, что напряжение равно силе на единицу площади, и сделать вывод, что чем меньше площадь, тем выше напряжение. Материал перемещается за пределы этой точки до разрыва.
Предел прочности на растяжение на кривой
Точка, которая разделяет область деформационного упрочнения и область образования шейки, является пределом прочности для этого материала. В этот момент имеет место максимальное деформационное упрочнение. Материал выдерживает максимальную нагрузку, с которой он может безопасно справиться.
Таким образом, предел прочности является критическим моментом, который следует учитывать на кривой напряжения-деформации. Показывает максимальное напряжение, которое может выдержать материал до разрушения .
Почему важна прочность на растяжение?
Крайне важно знать прочность на растяжение конкретного металла или любого материала, чтобы убедиться, что это правильный выбор для применения. Это обеспечивает безаварийный срок службы.
Результаты выбора материалов с более низкой прочностью на растяжение, чем требуется для применения, могут быть катастрофическими.
Инженеры обращаются к пределу текучести на этапе проектирования , чтобы гарантировать, что напряжение никогда не превысит это значение. В противном случае конструкция испытывает остаточные деформации. А вот предел прочности при растяжении говорит нам значение, которое необходимо для полного разрушения и разрушения.
Таким образом, конструкция крыши, которая подвергается большим нагрузкам из-за более высокой, чем обычно, снеговой нагрузки, может погнуть конструкцию. В то же время превышение значения предела прочности означает, что кровля может провалиться.
Прочность на растяжение и предел текучести
Инженеры используют предел текучести при разработке продуктов . Удержание нагрузки в пределах этой области гарантирует, что изделие не выйдет из строя. Это означает, что максимальная нагрузка всегда должна оставаться ниже предела текучести.
Обычный способ сделать это — сначала определить максимальную нагрузку. С учетом специфики выбранного материала расчеты дают ответ для необходимой площади сечения. Геометрия играет важную роль в том, насколько высокие нагрузки может выдержать деталь.
В качестве дополнительной меры предосторожности добавлен коэффициент безопасности. Коэффициент безопасности обычно находится где-то между 1,5 и 2. Самый простой способ его использования — просто умножить максимальное значение нагрузки на коэффициент. Добавление коэффициента безопасности гарантирует, что непредвиденные нагрузки и дефекты материала не приведут к поломке деталей.
Расчет на предельную прочность на растяжение означает, что ваша деталь будет постоянно деформироваться после воздействия нагрузки, для которой она была разработана. Кристаллическая структура материала может измениться, и он, вероятно, потеряет важное свойство. Это означает, что продукт больше не обладает теми характеристиками, которые могли быть причиной его выбора.
Здесь важно отметить, что некоторые инструменты, такие как ножи и гаечные ключи, подвергаются деформационному упрочнению, чтобы они могли быть прочнее и приблизиться к своему предельному значению прочности на растяжение, прежде чем они потенциально могут сломаться.
Испытание на растяжение
youtube.com/embed/D8U4G5kcpcM?feature=oembed&iv_load_policy=3&modestbranding=1&rel=0&autohide=1&playsinline=0&autoplay=1&enablejsapi=1″ title=»Tensile Test»/> Тест на растяжку
Прочность на растяжение измеряется путем удлинения образца на универсальной испытательной машине (UTM). UTM — это машина для испытаний на растяжение.
Образец удерживается на противоположных концах с помощью зажимов. Один из концов неподвижен, а другой тянется с отслеживанием сил в реальном времени. Постоянное увеличение силы происходит до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой образец разрушается. Запись данных испытаний на растяжение постоянна на протяжении всего процесса.
Этот прибор для испытаний на растяжение включает в себя такие функции, как сервоавтоматическое управление (электрогидравлическое), сбор данных, автоматическое измерение, отображение на экране и расчет результатов испытаний.
Максимальное приложенное усилие затем делится на площадь поперечного сечения, чтобы получить максимальное напряжение, которому он подвергался.