Тверде тіло: відмінності між версіями

33 байти вилучено ,  7 років тому
виправлення помилки у назві за допомогою AWB
(виправлення помилки у назві за допомогою AWB)
 
== Класифікація твердих тіл ==
За типом упорядкування атомів розрізняють [[Кристал|кристалічнікристал]]ічні і [[Аморфна речовина|аморфні]] тверді тіла. Кристали характеризуються наявністю просторової періодичності в розміщенні рівноважних положень коливань атомів, тобто наявністю [[Ґратки кристалу|кристалічної гратки]]. Атоми аморфних твердих тіл коливаються поблизу невпорядковано розміщених точок.
 
За типом [[Хімічний зв'язок|зв’язку]] між атомами розрізняють тверді тіла з [[Ковалентний зв'язок|ковалентним]], [[Іонний зв'язок|іонним]], [[Металічний зв'язок|металічним]] зв’язками тощо.
За механічними властивостями виділяють пружні та крихкі тверді тіла.
 
За електричними властивостями тверді тіла розділяють на метали і неметали. [[Електрика|Електричні]], [[Магнетизм|магнітні]] і деякі інші властивості твердих тіл визначаються переважно характером руху [[Валентний електрон|валентних електронів]] його атомів. У зв’язку з цим тверді тіла поділяються за електричними властивостями на [[діелектрики]], [[напівпровідники]], [[метали]], [[сегнетоелектрики]];
 
За магнітними властивостями виділяють [[діамагнетики]] і [[парамагнетики]] та магнітовпорядковані тверді тіла (феро-, антиферо- і феромагнетики). Електричні, магнітні і деякі інші властивості твердих тіл визначаються переважно характером руху валентних електронів атомів.
[[Механічні властивості матеріалу|Механічні властивості]] зв’язують [[механічні напруження]] і [[деформація|деформації]] тіла, які відповідно до результатів широких досліджень механічних і [[реологія|реологічних]] властивостей твердих тіл, виконаних школою академіка [[Ребіндер Петро Олександрович|П. О. Ребіндера]], можна поділити на [[пружність|пружні]], [[міцність|міцнісні]], реологічні і технологічні. Крім того, при впливі на тверді тіла рідин або газів виявляються їх [[гідравліка|гідравлічні]] і [[газодинаміка|газодинамічні]] властивості.
 
До термічних відносять властивості, які виявляються під впливом [[тепло|теплових]]вих полів. До електромагнітних властивостей умовно можна віднести [[радіаційна фізика|радіаційні]], що проявляються при впливі на тверде тіло потоків мікрочастинок або електромагнітних хвиль значної жорсткості ([[рентгенівське випромінювання|рентгенівських]], [[гамма-промені]]).
 
=== Механічні властивості ===
Загалом зберігаючи форму, тверді тіла [[деформація|деформуються]] під впливом зовнішніх сил. В залежності від величини прикладеної сили деформація може бути [[пружна деформація|пружною]], [[пластичність|пластичною]] або [[Механіка руйнування|руйнівною]]. При пружній деформації тіло повертає собі початкову форму після зняття прикладених сил. Відклик твердого тіла на прикладене зусилля описується [[модуль пружності|модулями пружності]]. Відмінною рисою твердого тіла в порівнянні з рідинами та газами є те, що воно чинить опір не тільки [[розтяг]]у та стисканню, а також [[деформація зсуву|зсуву]], [[деформація згину|згину]] й [[деформація кручення|крученню]].
 
При пластичній деформації початкова форма не зберігається. Характер деформації залежить також від часу, впродовж якого діє зовнішня сила. Тверде тіло може деформуватися пружно при коротокочасній дії, але пластично, якщо зовнішні сили діють тривалий час. Така поведінка називається [[повзучість|повзучістю]]. Однією з характеристик деформації є [[твердість]] тіла - здатність опиратися проникненню в нього інших тіл.
 
Кожне тверде тіло має властивий йому поріг деформації, після якої наступає руйнування. Властивість твердого тіла опиратися руйнуванню характеризується [[міцність|міцністю]]. При руйнуванні в твердому тілі з'являються і розповсюджуються [[тріщина|тріщини]], які врешті-решт призводять до розлому.
 
=== Теплові властивості ===
Найважливішою тепловою властивістю твердого тіла є [[температура плавлення]] - температура, при якій відбувається перехід у рідкий стан. Іншою важливою характеристикою плавлення є [[теплота плавлення|прихована теплота плавлення]]. На відміну від кристалів, у аморфних твердих тіл перехід до рідкого стану із підвищенням температури відбувається поступово. Його характеризують [[температура склування|температурою склування]] - температурою, вище якої матеріал майже повністю втрачає пружність і стає дуже пластичним.
 
Зміна температури викликає деформацію твердого тіла, здебільшого підвищення температури призводить до розширення. Кількісно вона характеризується [[коефіцієнт теплового розширення|коефіцієнтом теплового розширення]]. [[Теплоємність твердого тіла]] залежить від температури, особливо при низьких температурах, однак в області кімнатних температур і вище, багато твердих тіла мають приблизно сталу теплоємність ([[закон Дюлонга-Пті]]). Перехід до сталої залежності теплоємності від температури відбувається при характерній для кожного матеріалу [[температура Дебая|температурі Дебая]]. Від температури залежать також інші характеристики твердотільних матеріалів, зокрема механічні: пластичність, плинність, міцність, твердість.
 
== Ідеалізації твердого тіла у науках ==
Тверді тіла, що зустрічаються у природі, характеризуються нескінченною множиною різноманітних властивостей, яка постійно поповнюється.
 
У залежності від поставлених перед певною наукою завдань є важливими лише окремі властивості твердого тіла, інші — несуттєві. Наприклад, при дослідженні міцності [[сталь|сталі]] її магнітні властивості практично ролі не відіграють.
 
=== У теорії пружності ===
У [[Теорія пружності|теорії пружності]] та її прикладному застосуванню [[Опір матеріалів|опорі матеріалів]] також розглядаються моделі, котрі враховують і абсолютизують окремі властивості твердого тіла. До цих властивостей відносяться: ''[[деформівність]]'', ''однорідність'', ''суцільність'', ''[[ізотропність]]''. Прийняття умов однорідності і суцільності при малих деформаціях дозволяє застосувати методи аналізу нескінченно малих величин, що суттєво спрощує побудову теорії опору матеріалів.
 
Вважається також, що залежність між напруженнями і деформаціями описуються є лінійною (див. [[Закон Гука]]).
[[Категорія:Фізика твердого тіла]]
[[Категорія:Речовини]]
[[Категорія:Статті, що повинні бути ув всіхусіх Вікіпедіях]]
[[Категорія:Базові поняття фізики]]
[[Категорія:Тверде тіло|*]]
42 924

редагування