§ 26. Деформації. Пружність. Пластичність. Крихкість

Поміркуйте

Коли на підлогу падає смартфон, то його екран розбивається, а коли баскетбольний м’яч — він підскакує. Чому так по-різному поводяться тіла в однаковій ситуації?

Пригадайте

Взаємодія тіл приводить до зміни їхньої швидкості. А які ще наслідки взаємодії тіл?

Деформація тіл

Наслідком взаємодії тіл, окрім зміни їхньої швидкості, є також деформація тіл (мал. 26.1). Про зміну швидкості ми з’ясували в попередніх параграфах. Розгляньмо більш детально, що таке деформація тіл.

Мал. 26.1. Під час удару ключка та м’яч змінюють свою швидкість і деформуються

Якщо подіяти на будь-яке тіло, то воно неодмінно змінює форму — деформується. Відбуватися це може і тоді, коли тіло змінює швидкість, і в стані спокою (мал. 26.2).

Мал. 26.2. Якщо стиснути нерухому порожню пластикову пляшку, то її форма зміниться

Деформацією називають зміну форми тіла.

Тіла деформуються в разі будь-якої дії на них. Але за одних умов це помітніше, ніж за інших. Деформація тіл залежить від величини зовнішньої сили, що діє на тіло, та від властивостей тіла, що деформується. М’які й пухкі тіла помітно деформуються навіть за слабких дій на них, як, приміром, подушки, коли ви на них лягаєте, а деформація твердих тіл зазвичай непомітна навіть за значних зовнішніх дій (мал. 26.3).

Мал. 26.3. Деформація автомобільного колеса помітніша, ніж у колеса залізничного вагона, через різні властивості цих коліс

Деформації тіл поділяють на пружні та пластичні. Назви цих деформацій розкривають їхні особливості.

Пружні деформації

Пружні деформації — коли тіло відновлює початкову форму після припинення зовнішньої дії (мал. 26.4, с. 74).

Мал. 26.4. Силові вправи з гумовим еспандером — приклади пружних деформацій гуми

Тіла, що відновлюють свою форму після припинення зовнішніх дій, називають пружними тілами, а їхню властивість відновлювати форму — пружністю.

Пружність тіл має широке застосування: у повсякденному житті, транспорті, промисловості. Навіть у вашій ручці для того, щоб сховати ампулу, використовують пружне тіло — пружину (мал. 26.5).

Мал. 26.5. Саме пружина дозволяє працювати механізму автоматичної ручки

Пластичні деформації

Пластичні деформації — коли тіло не відновлює форму після припинення зовнішньої дії. Таким тілам притаманна пластичність. Відома речовина для творчості так і називається — пластилін (мал. 26.6).

Мал. 26.6. Усі в дитинстві гралися пластиліном

Зліпіть із тіста фігурки різної форми. Покажить їх (або їхні фотографії) своїм близьким. Якої деформації зазнало тісто під час виготовлення цих фігурок?

На виробництві за допомогою спеціальних машин із металевих листів виготовляють різні вироби: від деталей автомобілів до кухонного посуду. Ці листи піддають пластичним деформаціям.

Пластичність притаманна не лише тілам неживої природи. Якщо впродовж певного часу діяти на живі організми, їхні органи також можуть зазнати пластичних деформацій (мал. 26.7).

Мал. 26.7. За певний час брекети корегують розташування зубів

Пластичні деформації часто є наслідком небезпечних ситуацій, спричинених взаємодіями тіл. Так, під час дорожньо-транспортних пригод автомобілі зазнають значних пластичних деформацій (мал. 26.8).

Мал. 26.8. Унаслідок зіткнення з іншим автомобілем крило машини зазнало значних пластичних деформацій

Крихкість тіл

Із крихкістю тіл ми часто стикаємося в щоденному житті. Наприклад, після падіння на підлогу чашка розбивається, а екран смартфона вкривається тріщинками (мал. 26.9). Це прояв крихкості.

Мал. 26.9. Коли фарфорова чашка падає на тверду підлогу з керамічної плитки, вона напевно розбивається

Крихкими є деякі тверді тіла, зокрема виготовлені зі скла, чавуну, кераміки тощо. Тілам із цих речовин не притаманні пластичні деформації. Навіть невеликі деформації призводять до їх руйнування (мал. 26.10).

Мал. 26.10. Скло є символом крихкості. Стикери наносять на поштові відправлення з крихкими речами

Отже, можемо зазначити, що крихкість — це властивість тіл руйнуватися навіть за малих деформацій.

Дізнайтесь більше

Як ми вже дізналися, деформації зазнають не лише тіла неживої природи, але й живі організми. У більшості випадків деформації організму свідчать або про хибні умови, у яких він перебуває, або про захворювання, на які він страждає. Тому здоровий спосіб життя та своєчасне лікування може запобігти таким негативним виявам.

Якщо не дотримуватися правил здорового способу життя, то можна отримати деформації хребта

Ключова ідея

Деформацією називають зміну форми тіла. Деформації тіл поділяють на пружні та пластичні. Пружні деформації — це коли тіло відновлює початкову форму після припинення зовнішньої дії. Пластичні деформації — це коли тіло не відновлює форми після припинення зовнішньої дії.

Пластичність тіла полягає в тому, що тіло легко змінює форму під дією зовнішніх тіл і не відновлює форму після припинення такої дії. Крихкість — це властивість тіл руйнуватися навіть за малих деформацій.

Запитання для повторення й засвоєння