Попытаюсь объяснить, намеренно уходя от точных формулировок.
Когда мы прикладываем к некоторому физическому телу внешнюю силу, внутри него возникают силовые факторы (сила и момент силы), совокупный эффект действия которых принято оценивать механическим (или просто) напряжением. При растяжении или сжатии вдоль оси такого тела, как тонкий стержень, момент отсутствует, а сила направлена перпендикулярно сечению стержня, поэтому величину напряжения можно найти как отношение приложенной силы к площади поперечного сечения стержня. Под действием внешней силы стержень изменяет свою длину, сжимаясь или растягиваясь (мысленно заменим стержень резинкой и потянем за концы). Этот процесс называется деформацией. Деформация может быть упругой, если после снятия внешней силы стержень восстановит свою первоначальную форму и размеры и неупругой, если этого не произойдет. Связь между напряжением и упругой деформацией устанавливает закон Гука. Согласно нему, напряжения прямо пропорциональны деформациям. И все. Еще раз: речь именно об упругой деформации!
Мысленно растянем некоторый упругий стержень, закрепив его один конец и приложив силу F к другому концу стержня. Стержень под воздействием приложенной силы деформируется и его длина увеличится на некоторую величину деформации ΔL. Если мы увеличим силу F в n раз, то и величина деформации станет равна n·ΔL Экспериментально установлено, что Здесь σ - величина нормального напряжения, ε - относительное удлинение, а Е - коэффициент пропорциональности, который называется модулем Юнга или модулем упругости. Почему напряжение "нормальное"? Потому, что оно действует по нормали (т.е. перпендикулярно) к площади сечения стержня.
Как вычислить деформацию? Найти из приведенных формул ΔL. Теперь о силе упругости. Это именно та сила, которая стремится восстановить форму и размеры тела при деформации. При растяжении или сжатии сила упругости по величине равна внешней приложенной силе, а по направлению противоположна ей.
Для того, чтобы промежутки на шкале между рисками были больше, необходимо:
1. Использовать жидкость с более высоким коэффициентом объемного теплового расширения. Например, у ртути β = 18,1* 10⁻⁵ °С, а у спирта β = 108*10⁻⁵ °С То есть, при одной и той же площади поперечного сечения капилляра, одному мм при подъеме температуры на 1°С в ртутном термометре, будет соответствовать 6 мм при подъеме температуры на 1°С в спиртовом термометре.
2. Использовать в термометре капилляр с меньшей площадью поперечного сечения. Действительно, при увеличении объема на 1 мм³ и сечении капилляра 1 мм² получим перемещение края жидкости на 1 мм. Если при том же увеличении объема жидкости уменьшить сечение капилляра в 2 раза, то край жидкости переместится на 2 мм
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
