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​【超A进化论】Alevel物理之AS阶段Materials知识点总结

2021-07-22 环球教育

AS物理的Materials:

力不仅改变一个物体的运动状态,也可以改变物体的大小和形状——这就是我们所说的形变deformation。发生形变的力有两种:

Tensile force—— 拉伸物体的力


Compressiveforce—— 压缩物体的力


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Hooke's Law 胡克定律

如果材料的延伸与施加的力(载荷)成正比,则材料遵循胡克定律。

Forcev Extension 图是一条通过原点的直线,这种线性关系由胡克定律方程表示为

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其中k是力常数(force constant),每种材料都有不同的数值,单位为 Nm-¹

但是材料的形变不只遵守胡克定律,它们所承受的力是有极限的,即为Elastic limit 弹性极限——使弹簧永久变形的力的临界点称为弹性极限。

为了更好地比较材料的强度(stiffness),我们可以定量去测定材料的杨氏模量。不过首先我们需要了解应力和应变的概念。

Strain 应变

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Stress 应力

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另外在提及一个定义——Tensile strength 拉伸强度,拉伸强度是材料在拉伸和断裂之前可以承受的载荷或应力

Young's Modulus 杨氏模量

应力与应变之比称为材料的杨氏模量。

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表示为

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下面是一些常见的杨氏模量:

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Elastic potential energy 弹性势能

我们称使固体发生形变的能量为弹性势能(Elastic potential energy)或应变能(strain energy)。

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弹性势能可以由以下公式得到:


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