5
Základy fyziky pro lékařské a zdravotnické obory
Podélné prodloužení doprovází příčné zkrácení (zúžení) Δb. Podíl zkrácení Δb a příčného rozměru b0, se nazývá příčné zkrácení. Poměr relativního příčného zkrácení Δb/b0 a relativního podélného prodloužení Δl/l0 se označuje jako Poissonovo číslo a značí se Δ: Δ = (Δb/b0):( Δl/l0). Hookův zákon elasticity se zabývá silami působícími na těleso v tahu a tlaku a důsledky jejich působení. Pokud jsou hodnoty normálového napětí menší než mez úměrnosti σu, je normálové napětí σ (Pa) přímo úměrné relativnímu prodloužení ε: σ = E. ε, kde E (Pa) je konstanta úměrnosti, nazvaná Youngův modul nebo modul pružnosti v tahu. Vzhledem k tomuto vztahu lze také Youngův modul považovat za poměr napětí a jím vyvolané relativní deformace. Relativní prodloužení původní délky l0 na délku l je určeno poměrem: ε =Δl/l0, kde Δl = l – l0. Při hodnotách normálového napětí větších než σu se začíná projevovat nelinearita a Hookův zákon přestává platit. & '
OBQŞUÓ σ $ #
%
"
EFGPSNBDF ε
Obr. 5.1 Závislost napětí σ na relativním prodloužení ε pro měkkou ocel Při deformaci těles hrají tedy roli následující parametry (obr. 5.1): • mez úměrnosti – maximální síla, při které je závislost napětí a poměrné deformace ještě lineární (bod A). • mez pružnosti – maximální síla, kterou lze materiál namáhat tak, že po přerušení namáhání se materiál vrátí do původního stavu. Určuje hranici mezi elastickou a plastickou deformací (bod B). • mez kluzu – síla, při které se materiál začne nenávratně (plasticky) deformovat. 98
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS207667