A mozgás elemi tulajdonságai... 2. Dinamika... 3. Súlyos és tehetetlen tömeg... 3. Kényszermozgás... 4. Bolygó mozgás... 5. d Alembert...



Hasonló dokumentumok
Fizika I. Dr. Gugolya Zoltán egyetemi adjunktus. Pannon Egyetem Fizika Intézet N. ép. II. em szoba

Ábragyűjtemény levelező hallgatók számára

5. Pontrendszerek mechanikája. A kontinuumok Euler-féle leírása. Tömegmérleg. Bernoulli-egyenlet. Hidrosztatika. Felhajtóerő és Arhimédesz törvénye.

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

Hidrosztatika. Folyadékok fizikai tulajdonságai

Newton törvények, erők

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Szilárd testek rugalmassága

1. ábra. 24B-19 feladat

v i = v i V. (1) m i m i (v i V) = i P = i m i V = m i v i i A V = P M

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

Folyadékok és gázok mechanikája

Newton törvények, lendület, sűrűség

Bevezető fizika (infó), 3. feladatsor Dinamika 2. és Statika

2012 február 7. (EZ CSAK A VERSENY UTÁN LEGYEN LETÖLTHETŐ!!!)

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Hely és elmozdulás - meghatározás távolságméréssel

Néhány mozgás kvantummechanikai tárgyalása

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

,...,q 3N és 3N impulzuskoordinátával: p 1,

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.

EGYSZERŰ GÉPEK. Azok az eszközök, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás nagyságát, irányát, támadáspontjának helyét.

Alapmőveletek koncentrált erıkkel

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Dinamika. A dinamika feladata a test(ek) gyorsulását okozó erők matematikai leírása.

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

a) Az első esetben emelési és súrlódási munkát kell végeznünk: d A

Általános Kémia. Dr. Csonka Gábor 1. Gázok. Gázok. 2-1 Gáznyomás. Barométer. 6-2 Egyszerű gáztörvények. Manométer

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

Komplex természettudomány 3.

Képlet levezetése :F=m a = m Δv/Δt = ΔI/Δt

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Merev testek kinematikája

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Mechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó

Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Vályogos homoktalaj terepprofil mérése

Reológia Mérési technikák


Az elektromos kölcsönhatás

2. Rugalmas állandók mérése

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

Tiszta anyagok fázisátmenetei

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

3. Egy repülőgép tömege 60 tonna. Induláskor 20 s alatt gyorsul fel 225 km/h sebességre. Mekkora eredő erő hat rá? N

Rugalmas megtámasztású merev test támaszreakcióinak meghatározása I. rész

rnök k informatikusoknak 1. FBNxE-1 Klasszikus mechanika

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás

A szinuszosan váltakozó feszültség és áram

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Mechanikai munka, energia, teljesítmény (Vázlat)

XXIII. ÖVEGES JÓZSEF KÁRPÁT-MEDENCEI FIZIKAVERSENY M E G O L D Á S A I ELSŐ FORDULÓ. A TESZTFELADATOK MEGOLDÁSAI (64 pont) 1. H I I I 2.

d(f(x), f(y)) q d(x, y), ahol 0 q < 1.

Mechanika. Kinematika

Kinematika szeptember Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek

HELYI TANTERV. Mechanika

Az entrópia statisztikus értelmezése

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

A K É T V É G É N A L Á T Á M A S Z T O T T T A R T Ó S T A T I K A I V IZS-

1. Kinematika feladatok

Tömegvonzás, bolygómozgás

A mágneses kölcsönhatás

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

Folyadékok és gázok mechanikája

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

körsugár kapcsolata: 4 s R 8 m. Az egyenletből a B test pályakörének sugara:

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

Nyomás. Az az erő, amelyikkel az egyik test, tárgy nyomja a másikat, nyomóerőnek nevezzük. Jele: F ny

IMPULZUS MOMENTUM. Impulzusnyomaték, perdület, jele: N

KERESZTMETSZETI JELLEMZŐK

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

36. Mikola verseny 2. fordulójának megoldásai I. kategória, Gimnázium 9. évfolyam

Digitális tananyag a fizika tanításához

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

0. Teszt megoldás, matek, statika / kinematika

Mérnöki alapok 2. előadás

Termodinamikai bevezető

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Harmonikus rezgőmozgás

Vezetők elektrosztatikus térben

1. gyakorlat. Egyenletes és egyenletesen változó mozgás. 1. példa

BUDAPESTI MŰ SZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM KÖZLEKEDÉSMÉRNÖKI ÉS JÁRMŰMÉRNÖKI KAR VASÚTI JÁRMŰVEK ÉS JÁRMŰRENDSZERANALÍZIS TANSZÉK

Egyszerű áramkörök árama, feszültsége, teljesítménye

Átírás:

Fzka kegészítő Vázlat Tartalojegyzék A ozgás ele tulajdonsága... Dnaka... 3 Súlyos és tehetetlen töeg... 3 Kényszerozgás... 4 Bolygó ozgás... 5 d Alebert... 5 Ipulzus, ozgásennység... 6 Munka... 6 Konzervatív erők... 7 Merev testek kneatkája és sztatkája... 7 Forgatónyoaték... 8 Az pulzusnyoaték... 8 Súlypont... 9 Stabltás... 0 A vrtuáls unka elve... Mérleg egyensúlya... A rugalas ütközésről... 3 Térerő... 5 Hdrosztatka... 6 Úszás... 6 Aerosztatka... 8 Hdrodnaka... 8 Felület feszültség... 8 Örvény, forrás, forgatag... 9

Deforálható testek echankája... A statka törvénye... 6 Szuperpozícó leve (Ludwg Eduard Boltzann 844 906)... 6 De Sant-Venant-elv (Adhéar Jean Claude Barré de Sant-Venant 797 886)... 6 Bett-féle recproctás elv (Enrco Bett 83 89)... 6 Reológa... 7 A reológa axóá... 7 Az elasztkus alaprendszer... 8 A vszkózus alaprendszer... 8 A plasztkus alaprendszer... 8 Folyásgörbék (Ostwald, Bngha)... 9 Soros és párhuzaos reológa odellek... 3 Optka... 3 Színtan... 3 Időegyenlítés, dősznkron Mérések elve Metrológa (összehasonlító, stb) Áraló ennységek Mennységek érése Mértékegységek értelezése (IUPAC) száítás példa az összetétel aránnyal kapcsolatban A ozgás ele tulajdonsága Az általános ozgás pályaent tulajdonságat a baloldal ábrán láthatjuk. Az első szakasz: egyenletes gyorsuló ozgás. A ásodk szakasz: állandó sebességű (egyenletes) ozgás. A haradk szakasz: egyenletesen lassuló ozgás. Megfgyelhető az ntegrál és a dervált függvény kapcsolata (nulladelső- és ásodfokú függvény) Körozgás és egyenes vonalú ozgás körozgás. Vektor, derválás. Skalárszorzat. Ferde hajítás: x v0t cos ; z v0t sn g t út v x v 0 cos ; v sn g t v z a 0 ; g gyorsulás x a z 0 sebesség

pályaegyenlet z g f ( x) x tg 0 x v cos 0 A Hold ásodperc alatt 00 -t tesz eg és,4 t esk polárs-derékszögű x r cos t ; y r sn t ; t s s 0 v t a t egyenes vonalú ozgás 0 t t forgó ozgás Dnaka axóa: egyszerűek, egyástól függetlenek, ellentondásentesek, teljesek Newton törvénye I. Mnden test egarad a nyugalo (vagy az egyenes vonalú egyenletes ozgás) állapotában, íg ás testek hatása ozgásállapotának egváltoztatására ne kényszerít A legegyszerűbb ozgás. Vonatkoztatás rendszer: nercarendszer II. A testeknek ás testekre való hatását erőnek nevezzük, ez alkalas a ozgásállapot egváltoztatására. Egy pontszerű test a gyorsulása egyenesen arányos a testre ható (a gyorsulással azonos rányú) F erővel és fordítva arányos a test töegével (elektroos töltés ozgatása erő) Dnaka erőérés F= a= a a a a T a r r tehát T a T a lengésdők hányadosa A töeg addtív, ezért skalár. A töegek összege akkor s állandó, ha halazállapot-változások, vagy kéa átalakulások játszódnak le (Loonoszov-Lavoser) Itt egelítendő az extenzív, aely addtív és skalár, valant az ntenzív, aely kegyenlítődő és vektor (extenzív: töeg, vllaos töltés, hő). Hajtóerő: ntenzív (erő, nyoás, nyoaték, hőérséklet, vllaos és ágneses térerő) Súlyos és tehetetlen töeg G= g (erőtérből) F= a (gyorsulásból)

Statkus érlegelés (kétkarú érleg) összehasonlítás elve (rugós érleg) Ha egy test hoogén, akkor nden ele részecskéjében azonos tulajdonságú. ρ sűrűség d...... a légkör levegő sűrűsége egy adott rányban folytonosan változó értékű V V dv l=,00008 d 3 (a ár érvénytelen) III. a kölcsönhatás törvénye. Ha egy testre egy ásk F erővel hat, akkor a ásk testre az egyk ugyanakkora erővel hat IV. Az erőhatások függetlenségének elve. Ha egy anyag pontra több erő hat, akkor hatásuk azonos az eredőjükkel jellezett egy erő hatásával -> szuperpozícó elve Egyensúly: ha ez az erő nulla értékű Rezgőozgás: F Dx drekcós erő (a rugóállandó recproka) a x és F x d x (a rezgő rendszer független az apltúdó nagyságától) D D és T D (75. oldal) Kényszerozgás Kényszerozgások Szabad ozgás (pl. az égtestek ozgása) Kényszerozgás: erev testtel határolt ozgás (kényszerfeltétel: fonálnga, vasút sín, asztallap) a F sz F a test gyorsulása a szabaderők és kényszererők összegével arányos k

Mozgás lejtőn. A lejtővel párhuzaos F l=f sz erő súrlódásentes állapotban F sz g sn gyorsuló ozgást hozna létre A lejtőre szorító erő kényszererő (F k=f ny) elozdulást létrehozn. Ez az erő akár ksebb, akár nagyobb, értékét pontosan ugyanakkora ellenerő egyensúlyozza k. Ebből száítható a súrlódóerő. A száraz súrlódás (dry frcton) esetéről beszélünk. F k g cos. Ez az erő ebben az rányban ne képes Tapadás, nyugvásbel súrlódás = statc frcton, Haftrebung, Ruherebung, frotteent statque Mozgásbel, csúszó, knetkus súrlódás = knetc, sldng frcton, Gletrebung, frotteent cnétque Mozgás lejtőn súrlódással F gsn cos Bolygó ozgás I. A bolygók ellpszspályákon kerngenek, aelyeknek egyk gyújtópontjában a Nap áll II. III. A Naptól valaely bolygóg húzott ráduszvektor egyenlő dő alatt egyenlő területet súrol A kerngés dők négyzete arányosak a nagytengely köbevel (Kepler) 3 4 T r F r r, C N T T r 3 r T N ; C, tovább: F 4 CN r r M C N-nek tartalazna kell a Nap töegét, tehát 4 CN M N és így F, ahol a γ r M unverzáls állandó. Súlyerő esetén g. r M g r kg s 5,97 0 kg 3 4 6,67 0 9,80665 s 6370000 és 3 g r s M kg kg s F r N M kg (szabaderő-forátu); (kényszererő-forátu). Tanulság: a értékegységeket ne szabad értele nélkül egyszerűsíten, ert ezzel elvész az ábrázolt ennység jellege. d Alebert * Az egyensúly feltétele: F 0. Ha ozgás van, F a 0 Legyen F a (d Alebertféle erő), akkor F F * 0, vagys a dnaka probléák statka probléákra vezethetőek vssza. Jean le Rond d Alebert (77-783) Églse Sant-Jean-le-Rond teploról kapta a nevét.

Ipulzus, ozgásennység I v Newton ásodk törvényének teljes alakja: d v di F dt (az erőlökés). Ha a töeg dv változatlan, akkor F a, ha a dt d sebesség változatlan, akkor F v v q. A d t töegáraot jelölhetjük q -el, lletve I -el (hasonlóan egyéb áraokhoz). A töegárasűrűség az ehhez kapcsolódó ksbetű: kg kg I s s Munka W W F d s F s, ele ks ennységekből: di F, tehát dt F d v ahol dt A súlyerő ellen végzett unka W g h Tetszőleges erő tetszőleges útvonal entén: W F s cos. Ebből látható, hogy a unka skalárs ennység. A súlyerő ellenében végzett unka a egtett út függőleges vetületéből száítható, ert ez esk az erő útvonalába. Súrlódás unka: W G s Rugalas erő W D x F D x unkája: W F x ; az erő a egtett úttal arányosan változk, ezért: Gyorsító erő F a : unkája: W v W F s a a t a t v A baloldal ábrán egyetlen apró különbség látható. A töeg azonos, tehát az erő arányos a gyorsulással. Felül a gyorsulás látható a egtett út függvényében, alul a vonóerő. A vonóerő és a egtett út szorzata a unkavégzés. A fogaskerekű otorját völgyenetben generátoros üzeódban járatják, ezért regeneratív

féküzeben űködk, energát terel vssza a hálózatra. A gőzozdony azonban ne tud lejtenetben szenet tereln. Konzervatív erők A últban az elnevezések ne voltak egységesek. Jelen esetben az erő kfejezés akár unkát, vagy energát s jelenthet. Konzerválódás -> konzervatív erők Ellentéte: a dsszpatív erők (ezek vsszavonhatatlanul veszteségbe ennek)- jellegzetesen lyen a súrlódás. Ne cáfoltuk eg az energa egaradás törvényét; csupán arról van szó, hogy a súrlódás eredényeképpen letört részecskék és a keletkezett hő ne változtatható vssza reverzblsen súrlódás unkává. Merev testek kneatkája és sztatkája Helyzet a térben: középpont; x, y, z koordnáták. Euler (707-783): 6 szabadság fok xa, ya, za, xb, yb, zb, xc, yc, zc klenc adat volna, de redukálható 6-ra. Képzeljünk el egy gen egyszerű testet (téglatest, aelynek éle és oldala erőlegesek egyásra) Ha serjük az A pont helyzetét háro koordnátájával (és serjük az AC hosszúságát), akkor a C pont egy göb felületén akárhol lehet. Ha serjük C pont helyzetét (sét háro koordnáta), akkor a B pont egy körvonal entén bárhol lehet (az AC tengely körül egforgatott térbel pont) Ha serjük B pont helyzetét (sét háro koordnátával), akkor a test teljes egészében eghatározott. Ez összesen klenc koordnáta. Ez a szá azonban csökkenthető, ha serjük a belső összefüggéseket. Ilyen például a testátló: d AC x C x A yc y A zc z A Valaenny összefüggést fgyelebe véve az egyástól függetlenül egadható adatok száa 6. Ezt Euler szabadság foknak nevezte el. Kevesebb adat egadása ne elégséges; több adat egadása túlhatározott értékegadást jelent. Az adatok egadhatók ás forában s, például 3 hosszúság és háro szög; elozdulás 3 rányban (transzlácó) és elfordulás 3 tengely körül (rotácó). A legáltalánosabb ozgás s felírható ele transzlácók és ele rotácók egyásutánsá gával

(szuperpozícójával). A transzlácók sorrendje ne befolyásolja az elozdulások eredőjét. A rotácók sorrendje ne cserélhető fel (Rubk Ernő, Rubk-kocka). Nagy elfordulásokra a vektoráls szelélet ne vhető át, ert a rotácó csak egytengelyű forgásra értelezhető. v r sn (abszolú érték) v r (vektor) A ozgás középpontja az O orgó. A P ponthoz húzott sugár jele r. Ennek vetülete a v kerület sebesség vektor síkjára ρ. Forgatónyoaték A baloldal ábrán a d kar és F erő azonos nagyságú, de ellentétes előjelű nyoatékot hoz létre, nt a d karon az F erő nyoatéka. Ezért a test egtartja forgás ozgásállapotát (egyszerűbben: ne forog). Az pulzusnyoaték Az erőpár nyoatékvektora önagával párhuzaosan a testen belül akárhová eltolható. Az ábrán az M és M nyoatéka azonos nagyságú és ellentétes előjelű, eredőjük tehát nulla: a test egtartja forgás ozgásállapotát (a legegyszerűbb estben: ne forog). Ha M nyoaték táadáspontját a testen belül eltoljuk, az egyensúly továbbra s fennáll. Ebből következtethető az erőrendszer redukálása: több erőpár nyoatéka egyetlen erőpár nyoatékával helyettesíthető. di A ozgásennység (ás néven pulzus) dőderváltja az erő: F (előzőleg így írtuk) dt d v F. Az alábbakban vektorennységekkel száolunk. Ennek egyk következénye, hogy a dt szorzandók sorrendje lényeges. Például r F azonos nagyságú, de ellentétes előjelű F r-hez képest. Ennek nyoatéka valaely középpontra: r F di r dt

Pontrendszer esetén tetszőlegesen sok lyen nyoaték egyensúlya: r F derváltja: d r I dt dr sebesség és az dt dr I dt di r dt r di dt. Teljes. Ennek a kfejezésnek a baloldal tagja zérus, ert a I v pulzus azonos rányúak, ezért vektoráls szorzatuk nulla. Képezhető tehát a vektorok nyoatéka: N r I r v N. Ez a rendszer teljes pulzusnyoatéka (ás néven pulzusoentua, vagy forgás pulzusa). Ennek seretében száítjuk a rendszerre külső ható erők forgatónyoatékának eredőjét: M M r F dn pulzusnyoaték tétele tehát: M. Egy echanka rendszer pulzusnyoatékának dő dt szernt vett dfferencálhányadosa egyenlő a rendszerre ható külső erők eredőjével. A vonatkoztatás pont az nercarendszer bárely nyugvó pontja, vagy akár a súlypontja s lehet. Az ntegrálás szabályok értelében, ha M=0, akkor N=konstans, N r v. Az const. Ez az pulzusnyoaték egaradásának tétele. Ha a rendszerre ne hatnak külső erők (zárt rendszer), vagy, ha a külső erők forgatónyoatékanak eredője zérus, akkor a rendszer pulzusnyoatéka állandó. Alkalazva egyetlen töegpontra: (r v)=konstans és (r F)=0 Centráls erőkről van szó (rányuk ndg a vonatkoztatás pont felé utat); a r v szorzat a ráduszvektor által súrolt terület kétszerese. Vzsgáljuk eg az pulzusnyoaték abszolút értékét! N r v. Ha ezt a térben valaely z tengely körül forgásra vzsgáljuk, aely szöggel tér el N rányától, akkor a rádusz vektor vetülete r cos l és v l. Következésképp az pulzusnyoaték abszolút értéke a z tengelyre N z l ; összegezve valaenny töegpontra: N z Nz zl. Utóbb függ a test töegeloszlásától: l x y, a pontrendszernek a z tengelyre vett tehetetlenség nyoatéka. Ezzel az értékkel kfejezve a fent egyenletet: N z z, több erev test esetén ezek szuája: N... Átrendezve az egyenletet: z z Súlypont z z z z z 3z 3z A tetszőlegesen sok pontból álló rendszert anyag pontok halazának nevezzük (lyennek tekntjük a súlypont szepontjából a hoogén testeket s). Mnden, egynél nagyobb anyag pontból álló testnél található egy olyan pont, aelyben az g erő (Newton IV. törvénye) azonos hatású, nt az eleekre ható erők összege. Az orgót ne kell feltétlenül a súlypontba helyeznünk.

x s x egész test töege), valant y s y z (esetleg a térben): zs ahol egész (az Stabltás A G súlyerő táadáspontja ndg a súlypontban van (az ábrán S). Vele azonos hatásvonalú, eltérő táadáspontú, de vele azonos nagyságú F erő többféle stabltás helyzetet hoz létre. Az erők egyensúlya att a test helyben arad. Nyugal állapotban ndháro ábrán az erő kar nulla, ezért az eredő nyoaték s nulla. Ha azonban bárlyen zavarás kozdítja helyzetéből a testet, akkor az a esetben vsszatérítő nyoaték jön létre, c esetben ne jön létre nyoaték; azonban a b esetben létrejövő nyoaték tovább növel az elfordulást. Éppígy: az óraüvegen egyensúlyban arad a golyó ndaddg, aíg a helyzetéből k ne lendít vala. A következő ábrán az állásszlárdság háro lényeges esetét látjuk. Az A ábrán a szélső alátáasztás pont jele E. Az g súlyerő táadáspontja az S súlypont. A súlyerő az S és E pontok vízszntes vetületével eghatározott forgatónyoatékot hoz létre, aely az alátáasztás felületre szorítja a testet. Látjuk: a test egozdítása Δh értékkel egeel a súlypontot, tehát unkát kellene végezn a gravtácós tér ellenében, hogy ez egvalósuljon. A B ábrán az erő kar gen kcs, tart a nullához. A C ábrán a súlyerő hatásvonala a szélső alátáasztás ponton kívülre esk, ezért felborítja a testet. Szokás a stabltás estét ás egközelítésben vzsgáln. Ehhez felveszünk az S pontból jobbra egy akkora vízszntes hatásvonalú (felborítást elődéző) erőt, aellyel az eredő éppen a szélső alátáasztás pont felé rányul. Értéke tehát épp egyenlő a stabltás határesetével. Ennek alapján egfogalazható a bztonság tényező, például így: a felborítást elődéző erő nyoatéka ne lehet nagyobb, nt a súlyerő nyoatékának a 90 százaléka.

A vrtuáls unka elve Az egyensúly helyzetből kozdítva nncs olyan vrtuáls elozdulás, aelynél a szabaderők unkája poztív lenne. A szabaderő jelenleg az g súlyerő, ez azonban ne eeln tudja, hane lefelé képes elozdítan a testet. Az ábrán a, b és c a vrtuáls elozdulások ránya. A felfüggesztést egvalósító fonalat végtelenül erevnek tekntjük, ezért a fonál rányában ne jöhet létre elozdulás.

Mérleg egyensúlya Az ábrán kétkarú érleg látható, aelynek ndkét karja l hosszúságú, S súlypontjában hat a G 0= 0g, a szerkezet súlya. Mndkét kar végén eredetleg töeget helyeztünk el, aelyek g súlyerőt hoztak létre. Ha a két érlegkar végén eltérő nagyságú súlyokat helyezünk el, a érleg elhagyja egyensúly állapotát, és egváltozott állapotban vesz fel új egyensúly helyzetet. Az eltérést G g gen kcs többlet okozta, eatt a érleg φ értékkel elfordult. Az egyensúly helyzetet a érleg ozgó részére ható nyoatékok egyensúlyából írjuk fel. Elhagyható a két érlegkarra ható M l G l g nyoaték, hszen az a két oldalon egyenlő nagyságú, de ellentétes előjelű. Elegendő a különbségként ható nyoatékokat felírn. Az elfordulást elődéző nyoaték M g l cos. A szerkezet önsúlya ezzel ellentétes nyoatékot hoz létre: M g sn. Egyensúlyban egyenlők egyással: g l cos 0 g s sn. Látjuk, a 0 0 s érleg egyensúlya független a gravtácós erőtér nagyságától: a szögfüggvényre vonatkozó összefüggést! l cos 0s sn. Alkalazzuk l tg. Tudjuk azonban, hogy a nagy pontosságú s érlegeknek gen kcs az elfordulásuk. Ilyenkor a szög és a tangense közel egyenlő egyással: l tg. Így a fent összefüggés tovább egyszerűsíthető:. Ebből képezzük a érleg s érzékenyégének értékét; azt, hogy a ért ennység egváltozása ekkora elozdulást l (elfordulást) déz elő a érőűszeren: É. Látjuk ebből, hogy s. a érlegkar hossza növel a érleg érzékenységét 0 0 0

. a érleg elforduló részének saját töege csökkent a érleg érzékenységét 3. a érleg elforduló része súlypontjának távolsága a forgásponttól csökkent a érleg érzékenységét A súlypontnak a forgásponttól való távolságát változtatn lehet egy ks csavarral, aely az elforduló rész tetején található (ott, ahol az ábrán az O betű látható). Érdees egjegyezn, hogy az érzékenység növelésével a érleg lengés hajlaa s növekszk. Gauss: felcseréléses érlegelés. Eljárása kküszöböl azt a hbát, ha a két érlegkar ne pontosan egyenlő hosszúságú. Ezért az első érés után felcserél egyással a érendő töeget és a érlegsúlyt (áthelyez a ásk serpenyőbe). A érlegelés eredénye a két érés szátan középarányosa. Borda: helyettesítéses érés söréttel. Eljárása kküszöböl a két érlegkar hosszának eltérését, valant a érlegkarnak a terhelés következtében létrejött alakváltozását (eghajlását). Elsőként kegyensúlyozza a érendő testet a ásk serpenyőbe beleszórt söréttel, vagy vasreszelékkel. Utána elvesz a érendő testet, és érlegsúlyokat tesz a helyébe ndaddg, aíg a érleg egyensúlya sét helyre ne áll. A rugalas ütközésről A rugalas ütközés leírása ne foglalkozk azzal, hogy az ütköző testek szenvedtek-e alakváltozást ütközés közben. Csaks az ütközés előtt és az ütközés után állapotot vzsgálja. (Angol: elastc collson). és töegek ütköznek. Ütközés előtt sebességük v és v. Ütközés után sebességük v ' és v '. ' ' Az pulzus (súlypont) egaradásának tétele: v v v v A knetka energák egaradásának tétele: ' ' v v v v Egyszerűsítve egyketteddel: ' ' v v v v Az azonos töegeket az egyenlet azonos oldalára rendezzük: ' ' v v v v ' ' v v v v Ha elosztjuk az egyenletek baloldalat egyással és jobboldalat s egyással, akkor az egyenlőség érvényes arad (bzonyos perefeltételekkel, pl. egyk töeg se nulla nagyságú):

v ' ' v v v v v v v ' ' összefüggés egyszerűsödk: A száláló nevezetes szorzat (összeg és különbség szorzata), ezért az v ' ' v v v ' ' Ezt -vel egszorozva, ajd v '-t kfejezve kapjuk: v v v v Ugyanígy, a ozgásennységekre vonatkozó egyenlőségből: ' ' v v v v A két kfejezést egyenlővé tesszük egyással: ' ' v v v v v v Mnthogy az -es jelű testnek az ütközés után sebessége érdekel bennünket, v ' szernt rendezzük az ' ' egyenletet: v v v v v v ' v v v Keelve a sebességeket: Ebből v ': v ' v v Ha például a két töeg nagysága egegyező, az első tag kesk; azaz az -es töeg a -es töeg sebességét vesz fel. Más szóval: a sebességek kcserélődnek. Ha például v =0 és =végtelen (erev falba való ütközés), akkor a ásodk tag esk k, és v '=-v, tehát ütközés után az -es töeg ellentétes rányú, de azonos nagyságú sebességgel ozog. (Gaspard-Gustave de Corols: Théore athéatque des effects du jeu de bllard, Pars, 835.) Rugalatlan ütközésnél (nelastc collson, unelastschen Stoß) a két test sebessége az ütközés után ' ' ' ' v v egyenlő: v v Ebben az esetben v v v s (a súlypont sebessége) v Például, ha és nyugaloban volt (v =0), akkor v v 0 ' ' v. Elvekben tehát lyen rugalatlan ütközésnél csak az energa fele adódk át. Az energaveszteség (ez hővé alakul) Mérését a rugalatlan ütközés együtthatóval (Coeffcent of resttuton, Resttutonskoeffzent) v végezzük v ' v v ' v v. Mérhető például úgy s, hogy a vzsgálandó testet adott agasságból leejtjük, és érjük: lyen agasra pattan vssza. A sebességek a helyzet energákból száíthatóak: v g h ; v g h és így h h

Térerő A Föld erőterét a gravtácó és a centrfugáls erő határozza eg. A felület szögsebessége a Nap körül 365nap ozgást fgyelebe véve az dő értékéből ( t 4h 3600s 8663,9s ) 366nap rad rad 0,000079. A radán per szekunduot általában így írják: s - A centrfugáls 8664s s 6 6 - gyorsulás a c r 6,37 0 7,9 0 s 0,033853. Ezért az eredő gyorsulás változó s értékű. Például Zürchben 9,80665 /s, Budapesten 9,8085 /s. Ha kfejezzük valaely testre ható erőt, az Newton szernt (vektoráls forában): M r F (az töegre vonatkozóan) írható a következő forában s: F K, ahol a K r r vektorennység; a gravtácós térerősség; a töegegységre ható erő. Erővonalak: görbék, aelyek érntője a térerősség rányába esk (ks léptékben szelélve egyenesek). Szntvonalak: erőlegesek az erővonalakra; összekötk azokat a helyeket, ahol azonos a térerő nagysága. Térbel elhelyezkedésük szepontjából szntfelületekről beszélünk. Hoogén erőtér: erővonala párhuzaosak, következésképp a szntvonalak s párhuzaosak. Eléletleg a vlágtengerek felülete szntfelület (nívófelület). Newton-féle göbszetrkus erőtér: erővonala egy centru felé tartanak, nt például a Föld középpontja. A szntfelületek ebben az esetben koncentrkus göbfelületek. (A vlágtengerek felszíne akroszkóposan nézve valójában a geod felületét követ.) B Munkavégzés erőtérben: W F d s E eghatározza, hogy ekkora a unkavégzés, ha az A s p A ponttól B pontg ozdítunk el valat és a egtett út jele s (latnul: spatu). Itt ΔE p a potencáls energa egváltozása. Ha F= K, akkor W U F ds tehát az U potencál az a unka, aellyel az egységny töeget a zérusból valaely K ds tetszőleges pontba vsszük. A potencál értékegysége a térerő és az út értékegységéből: s s U K s M r kg s. A Föld erőterében a felszínen például 5,97 0 kg 6,37 0 3 4 6 U 6,67 0 6,50. Másképpen: U g h 6 du Az U K ds űvelet egfordítása: K (a egtett út helyébe ost a függőlegesen ért dz elozdulás jelét, a z betűt írjuk). Ennek ateatka felírása: K grad U, tehát a térerő a potencál negatív grádense. s

Hdrosztatka A folyadék a Pascal-elv szernt fogalazható eg: a súlytalan folyadék belsejében és határfelületén a nyoás ndenhol ugyanakkora, és független a felületele rányítottságától. A felületele rányítottsága eghatározható a középpontjában a felületére húzott erőlegessel, ennél fogva vektorennység. Görbe felületeknél a felületele középpontjához suló göböt képezünk. Ennek középpontjától a felületeleg húzott vonal a görbület sugár, a görbület a görbület sugár recprok értéke. A felületele eghatározható egy, a felületelere erőleges vektorral, aelynek ránya a rádusz vektoréval azonos, nagysága pedg a felületele nagyságával. Doború felületeknél a felületele vektor (a felületele norálsa) kfelé utat. A folyadéknak az deálstól való eltérését kétféleképpen szokás eghatározn. Az egyk a nyíróerő (a folyadéksúrlódás), a ásk a folyadék összenyohatósága, a kopresszbltás. Bővebben az deáls folyadék tulajdonsága: ne alaktartó nkopresszbls (térfogattartó) részecské között kzárólag nyoóerők adódnak át részecské végtelen kcsny göb forájúak a teret egyenletesen töltk k tulajdonságat tekntve zotróp és hoogén szabad felszíne erőleges a rá ható erők eredőjére (nívófelület) a nyoás nden rányban egyforán terjed A reáls folyadék részecské között egyéb erők s átadódnak, például nyíróerők, elektrosztatkus és ágneses erők (a vízolekula polárs; van negatív és poztív töltésű elee). A víznek reáls folyadékként bar nyoáseelkedésnél 0-5 -en értékben csökken a térfogata. Ez SI értékegységben 0 - Pa - értéket jelent. A víz olárs ágeneses szuszceptbltása,63 0 0 3 /ol, elektroos szuszceptbltása 79. A vízolekula súlyzó forájú. Tehetetlensége egyenes vonalú ozgás vonatkozásában (például rezgése) azonos, de a forgó ozgás tekntetében ne: pörgő ozgása, vagy oszcllácója a olekula tengelyétől függően eltérő lehet. Archédesz: a folyadékba erített testre felhajtóerő hat, aely azonos a beerülő résszel egyenlő térfogatú folyadék súlyával Úszás A folyadékba erített test helyzete hároféle lehet:. ha sűrűsége nagyobb, nt a folyadéké, akkor leerül

. ha sűrűsége azonos a folyadékéval, akkor lebeg 3. ha sűrűsége ksebb, nt a folyadéké, akkor felúszk a felszínre A baloldal ábrán eltérő forájú úszó testek láthatóak, á úszás szepontjából helyzetük ndfferens (eghatározhatatlan). A súlyerő és a felhajtóerő hatásvonala ugyans egybeesk. Ezért eredet helyzetéből kbllentve ne képződk olyan nyoaték, aely vsszabllentené eredet helyzetébe. A jobboldal ábrán a stabl, b labls helyzet látható. Az a ábrán a G súlyerő táadáspontja az S súlypontban van. A felhajtóerő táadáspontja az S f pontban látható, és erőpárt képezve a súlyerővel vsszafelé forgatja az úszó testet eredet nyugal állapotába. A b ábrán vszont ez az erőpár tovább növel a test elfordulását, tehát felborítja. A következő ábrán ennek a jelenségnek ásféle ábrázolását látjuk. A súlyerő eredet hatásvonalát pros szín jelöl, íg a B pontban táadó felhajtóerő súlyvonalát szürke szín jelöl. A két súlyvonal etszéspontja az M etacentru. Az úszó test helyzete stabl, ha a etacentru a súlyerő táadáspontja felett van. (G M a súlyerő hatásvonala, B M a felhajtóerő hatásvonala)

Aerosztatka 0 g h p p e 0, p 0 e 0 0g - h p0 A Föld légkörében a nyoás és a sűrűség a agasság exponencáls függvényében csökken. Az eber légzés száára az oxgén parcáls nyoásának eg kell haladna az /3 bar értéket. Ebből következőleg a légzés kb. 8000 agasságg lehetséges (ott ár ne a parcáls nyoás, hane ég az össznyoás s alacsonyabb, nt /3 bar). Csupán sportolók képesek oxgénhez jutn ennél nagyobb földfelszín felett zónákban légzőkészülék nélkül. Az Apolló űrhajón a legénység légzéséhez /3 bar nyoású tszta oxgén atoszférát hoztak létre. A tszta oxgén váratlan és végzetes tűzvészt okozott (967 január 7). Ugyanez a képlet egagyarázza az anzotrópa jelenségét: a nyoás és a sűrűség egyetlen térbel rányban folytonosan változó értékű, van tehát ránya az anzotrópának. Erre az rányra erőlegesen se a nyoás, se a sűrűség ne változk. Ha dőjárás jelenségek ne volnának, az állandó nyoású értékeket koncentrkus göbfelületek képvselnék a légkörben. Hdrodnaka Felület feszültség Az ábrán a Quncke-féle érleg látható. A rögzített keretet alulról l hosszúságú ozgatható keret határolja. Közöttük szürke színnel jelölt, eghatározható felület feszültségű folyadék van (például szappanhártya). Erre érlegsúlyokat helyezünk ndaddg, aíg a hártya el ne pattan. F h a legnagyobb erő, aellyel a hártya ég ellen tudott álln a szétszakítás erejének. Ez tehát a felület feszültségből szárazó erő. F l Másféleképpen: ha a hártya felületét lδd értékkel egnöveljük, ehhez W nagyságú unkát kellett végeznünk: F l, W F d ld, W A ahol α (néhol γ) a felület feszültség és A ld a keret által egnövelt folyadékhártya felülete. Ez e unka reverzbls. Ha elengedjük a hártyát, az vsszaáll eredet állapotába. Ezért beszélünk E felület specfkus energáról, aely egyenlő a unkavégzéssel E=W, és potencáls energaként vselkedk. Jelenségek a felület feszültséggel kapcsolatban: nedvesítés, folyadékoszlop feleelkedése, általános felületek (Laplace-képlet) Mérés eljárások: csepegtetéses (sztalagoéteres), gyűrű leszakításos, buborékoltatásos, síklap behatolása, függő csepp ódszere (a csepp forájának érése). sztalagoéter száítás példa

Örvény, forrás, forgatag Poztív forrás: ahol a vzsgált ennység belép a térbe. Negatív forrás: ahol a vzsgált ennység klép a térből. A hdrodnakában a térfogatokat tekntjük forrásnak. Egy forrás forráserőssége a térfogatára. A gravtácós térben a töegek nevezhetők forrásnak. A vllaosságtanban forrás az, ahol töltések lépnek be a térbe. Forrás általánosságban (poztív és negatív forrás) Forrás a vllaosságtanban (jobboldalt: két poztív forrás erőtere):

Forgás általánosságban. Ez a fajta forgóozgás egyaránt előfordul erev testeknél és folyadékoknál s. A ozgás rányát jelző nylak érntőlegesek a körozgáshoz képest, és erőlegesek a részecskéket a forgás centruával összekötő vonalra.

A következő ábrán látjuk, hogyan ozognak a folyadékrészecskék két ellentétes határesetben: ha tszta rotácós, vagy, ha tszta transzlácós körozgás jön létre. Rotácós körozgásnál az AB, lletve a DC vonalak sugárrányúak aradnak a körozgás alatt. Ezért a centrutól távolabb eső pontok (B és C) nagyobb ívhosszon ozognak, nt az A és a B. Transzlácós körozgásnál ellenkezőleg: a kjelölt folyadékrészecske valaenny pontjának azonos az elozdulása. A pontokat összekötő vonalak párhuzaosak aradnak egyással (például az AB él párhuzaos arad az A B éllel). A valóságos körozgások e két véglet közé eső általános ozgások. Ennek leírásához felhasználjuk az örvényekre vonatkozó tételeket. Tekntsünk egy folyadékrészecskét, aely zárt göbe entén ozog. Valaely -edk ozgáselee Δs elozdulással jelleezhető, és sebessége az adott pontban v. A sebességnek a ozgás rányára vett vetülete v s. Adjuk össze az elozdulások és a sebességek szorzatát az egész görbe hossza entén! vsds G Ha ne valósan nagy, hane ele ks úthosszakra száítjuk, akkor végtelen jó közelítést kapuk. A körntegrál értéke Г a crkulácó. Ebből egfogalazható a tétel: az áralás örvényentes, ha a V q crkulácó zérus. A q V forráserősségű pontszerű forrás áralás képe: V r v (tt r a t 4r r rádusz vektor, íg r ennek az abszolút értéke). 4πr a göbfelület nagysága; a forrás közvetlen közelében jó közelítést ad.

Örvényes áralásnál v r, crkulácós áralásnál k v. Ha az áralás örvényes, a crkulácó az r örvényerősség kétszerese (örvényerősség: A r 3 ). A gravtácós erőtérben Г=0, tehát örvényentes. A forgatag két részből áll. A ag forog, íg a szélén transzlácós körozgást végez (ezt nevez a hétköznap nyelv örvénynek). Az élelszerparban két fontos területen kell ezekről beszéln. A aloparban a porleválasztó cklonok belsejében részben (a palást entén) a forgás centrfugáls erőt hoz létre. Ettől a szecsés részek (lszt) a paláston súrlódást szenvednek, elvesztk sebességüket, és lecsúsznak az ürítő nyílás felé. A hdrocklonok űködése hasonló. Hdrocklonokat és centrfugáls ülepítőket (nt a Dorr ülepítő) a szennyvíztsztítás gyakorlatában használnak. Dorr ülepítő vázlata. A készülék átérője gyakran a 0 étert s elér. Deforálható testek echankája A testekre ható erő és az alakváltozás összefüggése kétféleképpen írható le: Korpuszkulárs egközelítés. A szlárdságtan tulajdonságokhoz serjük az anyag belső szerkezetét és abból következtetünk a vselkedésére Fenoenológa egközelítés. Vzsgálatokat, kísérleteket végzünk, feljegyezzük az eredényt, ebből egserjük az anyag tulajdonságat, de a belső szerkezetét ne. Az élelszerparban előnyösebb ódszer, ert az anyag belső szerkezete rendkívül koplex. A szlárdságtan tulajdonságok a test terjedelén belül lehetnek hoogén nhoogén zotróp anzotróp Robert Hooke (65 703) törvénye (676) kezdetben csak a húzó génybevételre vonatkozott (nyújtás). Az alakváltozás arányos a deforáló erővel, ha az elegendően kcs, s ezért az arányosság határ alatt arad.

A rúd eredet hossza l. Ha F erő hat rá, akkor egnyúlk Δl értékkel és d átérője lecsökken Δd l értékben. Ezzel kapcsolatban a következő ennységeket értelezzük: relatív alakváltozás. l Ez jelen esetben nyúlás, de az arányosság határon belül összenyoásra s értelezhető. A d hossztengelyre erőleges rányban értelezzük a befűződés (kontrakcó) értékét:. Ha sert a d rúd A keresztetszete (ne kell feltétlenül kör keresztetszetűnek lenne), akkor a rúdra ható F echanka feszültség. Az anyag tulajdonságat a rugalasság odulus fejez k: E. A Hoogén és zotróp anyagoknál a rugalasság odulus a test terjedelén belül ndenhol állandó. F A egnyúlás ás forában s kfejezhető. Például: l. A relatív nyúlás és a rá erőleges E A d relatív alakváltozás hányadosa a Posson-állandó: d. A negatív előjel kfejez azt, hogy a l l szlárd testek alaktartóak; poztív egnyúláshoz negatív átérő-változás tartozk. A Posson-állandó értéke 0 és 0,5 között érték. Fées szerkezet anyagoknál 0,3 nagyságrendjébe esk, és csak deáls folyadékoknál érhet el a 0,5 értéket. 0,5 kfejez azt, hogy az deáls folyadék térfogattartó. V l l l l l. A szorzat A relatív térfogatváltozás a következőképpen száítható. 3 kértékelésénél tekntetbe vesszük, hogy a relatív alakváltozás gen kcs; a négyzete ég ksebb, s ezért l 0. A térfogatváltozást elosztva az génybevétel előtt V=l 3 térfogattal kapjuk, hogy V l, így V. A relatív térfogatváltozás és a képlete így s írható: V l V E V E V Nyoó génybevételnél, ha az alakváltozás a tér ndháro rányában azonos, p, ahol p a V nyoás, és a kopresszbltás: 3. A K anyag állandó, és a neve: kopresszós K E odulus (angolul: bulk odulus). Ideáls (nkopresszbls) folyadékoknál 0, 5, ezért K 0. Tovább összefüggések: dp K V (a nyoásváltozás térfogat szernt derváltja), dv nyoásváltozás sűrűség szernt derváltja). Ideáls gáz esetén adabatkus állapotváltozásnál), K s dp K (a d p (kopresszós odulus K T p (kopresszós odulus zoterkus állapotváltozásnál). A

hang terjedés sebessége K c a sűrűség és a kopresszós odulus értékéből száítható (a hang göbalakú nyoáshulláok forájában terjed). A következő anyag tájékoztató jellegű. A képleteket ne kell egtanuln, de az génybevétel típusát érten kell. A keresztetszet ásodrendű nercanyoatéka I y x da az x tengelyre és I x y da az y tengelyre. A polárs ásodrendű nyoaték: I p r da (a sugár jele gyakran ρ betű). SI értékegysége 4, de ezt rtkán használják. Szokásos értékegysége: c 4. A hajlító génybevétel egyk esete: Az l hosszúságú tartó végének s lehajlása, ha vastagsága b és szélessége a: 3 F l s, ahol a ásodrendű nerca nyoaték 3 E I I ab 3 3 4 l E a b s 3 F lletve A hajlító génybevétel ásk jellegzetes esete (szetrkusan terhelt rúd): s 48E l I 3 F

Jobboldalt egy olyan rúd látható, aelyet felülről ér terhelés. A eghajlást legnkább körvonallal lehet közelíten. A terhelés felől vonala egrövdül, a terheléstől távolabb része egnyúlk. Következésképp található a rúd belsejében egy olyan vonal, aely ne rövdült eg, és ne s nyúlt eg; azaz: egtartotta eredet hosszát. Ennek neve: rugalas vonal, lletve seleges szál. Ilyennek alkották eg a XIX. században a éter etalont. Az egy étert jelentő vonásokat épp a seleges szál vonalába jelölték be Henr Tresca, a Conservatore Natonal des Arts et Méters (a párzs űszak főskola) tanárának javaslatára. A seleges szál angolul neutral axs, N.A. az ábrán), francául fbre neutre. elcsavarodás szöge G F A, ahol G a csúsztató (torzós) rugalasság odulus, A pedg az elcsúszott felület nagysága. A nyírás génybevétel ábráján látjuk, hogy az alakváltozást okozó erő az alakváltozás síkjában hat. Látható az s, hogy ennek a képzeletbel téglatestnek a véglapja elfordult eredet helyzetéből. Következésképp a nyíró (csúsztató) génybevétel szlárdságtanlag azonos a csavaró (torzós) génybevétellel. Az A csavaró génybevétel leírásához a körhenger vselkedését vzsgáljuk. A henger fedőlapja helyben arad, és alaplapját M nyoatékkal terheljük, akkor kétféle elcsavarodást érhetünk. Az egyk az alaplap elfordulása, a ásk a henger egyk alkotójának elcsavarodása. Az alaplap l elcsavarodás szöge M, ahol G a torzós rugalasság G R 4 odulus, l az alkotó hossza, R a henger sugara és M az alakváltozást elődéző nyoaték nagysága. Hasonlóan a rugóállandó fogalához képezhető olyan ennység, aely az elfordulást okozó rugalas alakváltozást írja le. Ha az F Dx képletben D a drekcós erő az erőből és a egnyúlásból írható fel, akkor felírható a D* drekcós nyoaték az egyenlettel. Hengeres test esetén a drekcós nyoaték M D * 4 * G R D. l

Ezzel a képlettel száítják például a tekercsrugók és az órarugók tulajdonságat. Összetett génybevétel egyszerűsített kfejezése (két denzóra) feszültségből alakváltozás alakváltozásból feszültség xx yy E E E xx yy xx E yy xx yy xx yy yy xx zz E xx yy zz 0 xy yx G xy xy E xy γ relatív elcsavarodás, τ nyírófeszültség ( G, ahol a G a csavaró, nyíró rugalasság odulus) A statka törvénye Szuperpozícó leve (Ludwg Eduard Boltzann 844 906) (Superpostonsprnzp: Zur Theore der elastschen Nachwrkungen, 874) A rugalasságtan egyenlete lneársak. A kezdet feltételek és az együtthatók egfelelő egválasztásával az egyenletek új körülények között s kelégíthetőek. De Sant-Venant-elv (Adhéar Jean Claude Barré de Sant-Venant 797 886) (Le Prncpe de Sant-Venant: La résstance des atéraux) Ha egy erőrendszer és egy ásk egyaránt egyensúly helyzetet teret, akkor a vzsgált helytől távolodva az erők hatása csökken, ezért elegendő a kérdéses környezetben vzsgáln az erők hatását. (Példa: rácsos szerkezetet a kötés pontokat egyenként éretezve száítják k.) Bett-féle recproctás elv (Enrco Bett 83 89) (Maxwell-Bett recprocal work theore) Ha a terhelést részere bontjuk, és egyás után F F sorrendben vsszük fel, U belső energa növekényt okoz a unka; ajd, ha F F eltérő sorrendben vsszük fel, U belső energa növekény jön létre, akkor ez a kettő egyenlő egyással: U =U. Az ábrán a P és a Q erők által végzett unka azonos, és felcserélhetők egyással.

A echanka feszültség által keltett terkus energa Adabatkus állapotváltozásnál, ha q 0 akkor d du (belső energa növekény) Izoterkus állapotváltozásnál, ha T 0 akkor d df (szabadenerga növekény) f u T s (s a fajlagos entrópa) Deforálható testek (adatok példája) Reológa A reológa a szlárdságtanra építve az anyagoknak a folyás tulajdonságaval foglalkozk, aelyek lehetnek az dő függvénye, de függhetnek ás jelenségektől s. Eredetleg a polerzált anyagok tulajdonságanak leírására fogalazták eg Eugene Cook Bngha 96-ban és Green 99-ben. A reológa kfejezés és a Reológa Társaság (The Socety of Rheology) egalapítása 99-ben Markus Rener (886 976) nevéhez fűződk. Elnevezése a görög ρεω (folyás) szóból szárazk (Πάντα ῥεῖ, nden folyk, Herakletosz, ás források szernt Σιμπλίκιος Κιλικία: Splcus Clca). Az élelszerparban lyenek a gélek, szuszpenzók, pépek. Reológa rendszer az, anek tulajdonságat a reológa összefüggése alapján a reológa egyenletevel tudunk leírn. Ezek: az elasztkus, a vszkózus és a plasztkus tulajdonság. Vzsgálat ódszere kétféle ódon értelezhető, a szlárdságtanhoz hasonlóan: Mkroreológa az anyag belső szerkezetének seretéből ndul k, és abból fogalazza eg az anyag tulajdonságat. Makroreológa (vagy fenoenológa, görög φαινόμενoν = egutatás, egfgyelés) hoogénnek tekntett anyagokon végzett kísérletekből kndulva fogalazza eg az anyag tulajdonságokat, a belső szerkezet serete nélkül. A reológa axóá o o o Az zotróp erő hatása reverzbls ndaddg, aíg kéa, vagy szerkezet változás ne következk be A valóságos alakváltozások ndg összetettek és ele alakváltozások szuperpozícóból tevődnek össze. Mnden test különböző értékben hordozza az alapvető reológa tulajdonságokat. Ez a Boltzann-féle szuperpozícós elv. A fzka állandók zérussá válásával a ateatka összefüggések egyszerűbb reológa rendszerek függvényevé degradálódnak.

Az elasztkus alaprendszer Az elasztkus alaprendszer tulajdonságat a Hooke-törvény írja F le, E, ahol A és dl l A feszültség relatív alakváltozás ábrán az egyenes eredeksége azonos a rugalasság odulus értékével. A feszültség ne függvénye az alakváltozás sebességnek. A vszkózus alaprendszer A vszkózus alaprendszer tulajdonságat a súrlódásos d folyadékok newton törvénye írja le,, ahol τ a dt nyírófeszültség, η a dnaka vszkoztás együttható d és a relatív alakváltozás dő szernt vett derváltja. dt A reológában nyírósebességnek s nevezk (shear rate, Schergeschwndgket, taux de csalleent). Gyakran használt jele, vagy D. xx yx zx xy yy zy xz yz zz (tehát valaenny sebességkoponens derváltja valaenny rányban). Egyszerűsítve r ránya erőleges egyásra. A plasztkus alaprendszer A plasztkus alaprendszer egy bzonyos terhelés alatt ne szenved alakváltozást. Ennek a határnak átlépése után ne határozható eg az alakváltozás, az akár a végteleng s növekedhet, és ozgása ne jelleezhető a sebesség fogalával. Nagyságát a határnyírófeszültséggel adjuk eg, h, lletve 0. Látható, hogy a jelenség képes a súrlódás leírására s, ezért az alapodell neve: dv z dr, ahol z és

súrlódó ele. Az génybevétel nulláról közelít egy olyan határértékhez, aelynél a ozgás ég ne ndul eg. Ennek a szakasznak a eredeksége hasonló a rugalasság odulushoz. Ahhoz, hogy a odell valóban plasztkus ele legyen, e () szakasz eredekségének a végtelenhez kell tartana. Ha ez a (τ ax) feszültség fennaradna, a test gyorsuló ozgást végezne. Ahhoz, hogy a odell valóban plasztkus alapodellként vselkedjék, a feszültségnek le kell csökkenne () a defnícóval egyező τ 0 határfeszültségre. Ahhoz, hogy ez ne legyen több, nt a plasztkus alapodell, ne köthetjük k a ozgás foráját, ne rendelhető hozzá sebesség (ert az a vszkózus alapodell tulajdonsága). Végül, ha a τ 0 fennarad, a test relatív alakváltozása akár a végtelent s elérhet. Folyásgörbék (Ostwald, Bngha) (NIST Specal Publcaton 946 Gude to Rheologcal Noenclature: Measureents n Cerac Partculate Systes) a n / a Carreau Yashuda: Cross: 0 0 0 Meter: /

Powell Eyrng: Kndulás: a Hagen Poseulle-törvény 0 snh q V 4 p r átrendezve pl. a nyoás grádenst tartalazó 8 l p r tagot az x tengelyre x, a térfogatáraot tartalazó tagot az y tengelyre y qv l 4 r 3 d hasonló képet kapunk. Felbontva a térfogatáraot: q V Av Al az átrendezett egyenlet: dt 4Avl d p r 3, ahol p r dt l Shear thckenng = nyírásra keényedő Shear thnnng = nyírásra ernyedő Yeld stress = folyáshatár (a következő ábrán ez a kfejezés a határ-nyírófeszültségre utal) Bngha plastc = kételeű Bngha-odell (vszkózus és plasztkus alapodelleket tartalaz) A pszeudoplasztkus és a dlatáns odell nevét ne fordítjuk le, csak agyar helyesírással használjuk. Shear stress = nyírófeszültség, shear rate = nyírósebesség. Power law = hatványtörvény. A kfejezés arra vonatkozk, hogy az összefüggésben hatványktevőt használunk, például a Bngha-odellnél: n d 0 p, ahol τ 0 a határ-nyírófeszültség, η p a plasztkus odell látszólagos vszkoztása dt (apparent vscosty) és n a hatványktevő. Ennek értéke a newton odellnél n=,

pszeudoplasztkusnál n< és dlatánsnál n>. Aennyben az alakváltozás sebessége növel a vszkoztást, reopexáról beszélünk (az anyag keényedk ). Csökkenő vszkoztásnál txotrópáról beszélünk ( hígulás ). Ezeket a kfejezéseket szokás az génybevétel növekedéséhez (terhelés) lletőleg csökkenéséhez (teherentesítés) rendeln. Az általánosított Bnghaodell a fent függvénnyel közelíthető. Ez azt jelent, hogy felvesszük kísérletleg a nyírófeszültség nyírósebesség függvényt, és egkeressük az egyenlet együtthatót (és ktevőjét) úgy, hogy a legksebb négyzetek ódszere segítségével llesztve a legksebb eltérés jöjjön létre. Soros és párhuzaos reológa odellek Soros odellnél az alakváltozás és ezért a relatív alakváltozás s összeadódk:, a feszültség valaenny eleen azonos:. Nyoófeszültségekkel és rugalasság E E odulusokkal két soros elasztkus elere E E Párhuzaos odellnél az alakváltozás valaenny eleen azonos:, a feszültségek eloszlanak az eleeken: (terészetesen kettőnél több ele esetén s). Nyoófeszültségekkel és rugalasság odulusokkal két párhuzaos elasztkus elere: E E E E Reológa, kéz penetroéter Jenke életrajz Optka Optka tulajdonságok Színtan Fénytan