Текст выступления:

Деформация күші дегеніміз не?
1. Деформация күші: Ғажайып өзгерістерге бастау

Кез келген заттың пішіні мен өлшемі өзгерістерге ұшырауы - бұл деформацияның керемет күшінің нәтижесі. Деформация арқылы заттар өзгеріп, жаңа келбет пен қасиеттер алады.

2. Деформация деген не?

Деформация – бұл дененің пішіні мен мөлшері сыртқы күштердің әсерінен өзгеруі. Мысалы, серіппені созғанда ұзарып, пластилинді иілу кезінде оның пішіні өзгереді. Балалар күнделікті өмірде мұндай өзгерістерге жиі куә болады, себебі заттар әрдайым түрлі күштердің ықпалында болады.

3. Деформацияның қызықты мысалдары

Мысалы, серіппе созылғанда ол энергияны сақтап, кейін қайта бастапқы қалпына оралады. Пластилинді иілу кезінде оның пішіні өзгеріп, бірақ жарақатталмайды. Тағы да ағаш таяқшаны иу арқылы оның формасын уақытша өзгертеміз. Бұл мысалдар заттардың түрлі деформация күштеріне қалай жауап беретіні туралы түсінік береді.

4. Сыртқы күштердің түрлері

Сыртқы күштердің бірнеше түрі бар. Қысу – затты екі жақтан басқанда пайда болады, мысалы, кітапты құрсақпен қысып ұстағанда. Созу – затты екі аяққа тартып созу әрекеті, мысалы, резеңкені тартқанда. Ию – денені белгілі бағытта иу, мысалы, ағаш таяқшаны иу. Бұрау – затты айналдырып бұру, шаршаған заттарда жиі кездеседі. Осылардың барлығы деформацияның негізі болып табылады.

5. Серіппенің созылу ерекшелігі

Серіппе созылғанда ішкі энергия жиналады және қайта босатқан кезде сол энергия қозғалысқа айналады, содан серіппе бастапқы пішініне оралады. Бұл уақытша деформацияның тамаша мысалы. Серіппенің осындай қасиеті оны түрлі құрылғыларда қолдануды жеңілдетеді, мысалы, сағаттар мен автомобильдерде.

6. Пластилиннің өзгеріс түрлері

Пластилинге қысым жасағанда оның пішіні өзгереді, бірақ ол сынбайды, себебі пластилин икемді. Кейде пластилиннің формасы тұрақты түрде өзгереді, яғни бұрынғы қалпына келмейді. Осы қасиет балаларға әртүрлі фигуралар жасауға мүмкіндік береді және материалдың икемділігін жақсы көрсетеді.

7. Күнделікті деформация мысалдары

Күнделікті өмірде деформацияны түрлі заттарда көруге болады. Мысалы, қандай да бір затты иілу, созу немесе қысу әрекеттері кезінде олардың пішіні уақытша немесе тұрақты өзгереді. Балалар резеңке доп пен пластилин сияқты материалдар арқылы осы құбылысты оңай байқайды және түсінеді.

8. Қатты, сұйық және газдағы деформация

Қатты заттар, мысалы темір сым немесе ағаш, өз пішіні мен құрылымын анық сақтайды, деформация айқын болады. Сұйықтар ыдыстың формасына оңай түрленеді, мысалы, бөтелкедегі су қозғалғанда толқындарға айналады. Газдар, мысалы ауа, пішіні мен көлемі үнемі өзгеріп тұрады. Әр заттың деформацияға жауап беру ерекшелігі оның физикалық қасиеттеріне байланысты.

9. Деформация күшінің бағыты мен әсері

Егер деформация күші белгілі бір бағытта әсер етсе, зат ұзаруы, қысылуы немесе иілуі мүмкін. Мысалы, допты әр қырынан басқанда оның пішіні өзгереді. Күштің бағыты мен әсер ету ұзақтығы заттың пішіні мен құрылымына тікелей ықпал етеді, ол деформация нәтижесін анықтайды.

10. Уақытша және тұрақты деформациялар

Уақытша деформация кезінде күш тоқтаған соң зат өз пішініне қайтып келеді, мысалы, резеңке немесе серіппе. Ал тұрақты деформацияда зат пішінін өзгертіп, күш тоқтағаннан кейін де сол күйінде қалады, мысалы, пластилин немесе балшық. Бұл айырмашылық заттың икемділігі мен құрылымына байланысты.

11. Тәжірибе: Пластилинмен көңілді өзгеріс

Пластилинге саусақпен қысым жасағанда оның пішіні өзгеріп, тұрақты деформация пайда болады. Қысым пластилинде ізі қалдырады, ал бұрынғы формаға қайта оралмайды. Балалар осы тәжірибе арқылы заттардың деформациясын және икемділігін терең түсініп, оқу үрдісін қызықты өткізеді.

12. Деформация кезіндегі энергия түрленуі

Сыртқы күш әсерінен дене ішкі энергия жинайды, мысалы серіппе созылғанда. Серіппені босатқан кезде бұл энергия механикалық қозғалысқа айналып, дене бастапқы қалпына оралады. Ал пластилин сияқты тұрақты деформацияға ұшыраған заттар энергияны сіңіріп, оны қайта босатпай, бар энергиясын жаңа пішінде ұстайды.

13. Машинақұралдардағы деформация күші қолданылуы

Деформация күші машинақұралдарда маңызды роль атқарады. Мысалы, автомобильдің серіппелері жолдағы дірілді жұмсартып, сапасын сақтайды. Сондай-ақ, құрылыс жұмыстарында металл конструкциялар белгілі бір деформацияларға ұшырап, берік болуын қамтамасыз етеді. Мұндай қолдану инженерлерге сенімді және қауіпсіз техникаларды жасауға мүмкіндік береді.

14. Табиғаттағы деформация күшінің әрекеті

Табиғатта деформация күштері жер қыртысының қозғалысында, тау жыныстарының өзгеруінде көрінеді. Мысалы, жер сілкінісінің пайда болуы - үлкен деформацияның нәтижесі. Сонымен қатар, мұздықтардың қозғалысы мен өзендердің тасқыны да деформация процестерінің көрінісі болып табылады. Бұл оқиғалар табиғаттың үздіксіз өзгерісі мен даму процесін көрсетеді.

15. Қауіпсіздік: Деформация және оқыс әрекеттер

Қатты күш әсерінен заттар мұқтаждыққа сай деформацияланып немесе сынуы мүмкін, бұл жарақат алу қаупін арттырады. Сондықтан ауыр заттарды дұрыс көтеріп, сақтық шараларын ұстану қажет. Сондай-ақ, секіру немесе соққы кезінде жиһаздың деформациясы жиі байқалып, бұзылыстарға әкеледі. Қауіпсіздік ережелерін сақтау - денсаулықты қорғаудың маңызды шарты.

16. Деформацияны зерттеген ғалымдар туралы деректер

Деформация күштері туралы алғашқы зерттеулер ежелгі заманнан бастау алады. Мысалы, Архимед байқаған гидростатикалық күштердің негізінде деформация ұғымы дамыды. XVIII ғасырда Луи де Бройль және Густав Юнг механика саласында терең зерттеулер жүргізді. XIX ғасырда Хил и Ламберт сияқты ғалымдар материалдардың механикалық қасиеттерін ғылыми тұрғыда анықтады. Бұл зерттеулер бүгінгі күнгі инженерлік және технологиялық жетістіктердің негізі болып саналады.

17. Мектептегі деформация мысалдары

Мектепте деформацияны түсіну үшін қарапайым мысалдарды қарастыру қажет. Мысалы, сабақ үстеліне ұрынып қалған қылқан жапырақтың иілуі – деформацияның тамаша көрінісі. Сондай-ақ, ашық терезеден тірекке түскен жаңбыр тамшыларының ұлғаюы – бұл да материалдардың өзгеруінің бір түрі. Бұндай көріністер балаларға физика мен инженерияға қызығушылық тудырады және оларды қоршаған әлемді түсінуге ынталандырады.

18. Қызықты деректер мен ерекше материалдар

Деформация ғылымында кей қызықты деректер бар. Мысалы, наноөлшемдегі материалдар өздерінің әрі жалпақ, әрі икемді болу қабілеттерімен ғалымдарды таң қалдырды. Сонымен қатар, кейбір табиғи материалдар, мысалы балық сүйектері өте қатты әрі иілгіш келеді. Бұның себебі олардың ерекше құрылымында жатыр. Ғылыми зерттеулер осындай материалдарды қолданудың жаңа әдістерін ашып, техниканың дамуына жол ашуда.

19. Болашақта деформация күштерін қолдану
Қазіргі уақытта инженерлер деформация күшін есепке ала отырып, ойыншықтар мен құрылғылар жасайды. Бұл өнімдер ұзақ қызмет етеді және балаларға ерекше қызығушылық сыйлайды. 2. Медицинада икемді материалдардың қолданылуы дамуда. Пациенттің денесіне жақсы бейімделетін материалдар емдеу процесін жеңілдетеді және болашақта жаңа технологиялардың маңызды бөлігі болады.
20. Деформация күші: Мәні, практикалық пайдасы және қорытынды

Деформация күші – біздің күнделікті өмірімізде кездесетін құбылыс. Оны түсіну техника, құрылыс және медицинада көптеген қолданбаларға жол ашады. Ғылыми тұрғыдан бұл күштің мәнін зерттеу қауіпсіздік пен оңтайлы технологияларды жасауға жағдай туғызады. Болашақта деформация күштері жаңа инновациялық шешімдерге негіз болады, бұл өз кезегінде адамзат өмірін жақсартады.

Дереккөздер

Калашников В.Д., Механика деформации твердых тел, Москва, 2010.

Петрова И.С., Физика для младших школьников, Санкт-Петербург, 2018.

Нурмухаметов М.З., Основы физики и механики, Алматы, 2021.

Иванов А.П., Развитие инженерных материалов и технологий, Новосибирск, 2015.

Жұмабаев Т.С., Физикалық тәжірибелер мен оқулықтар, Нұр-Сұлтан, 2019.

Архимед. Механика негіздері. М., 1985.

Юнг, Г. инжeнерлік емес ғылыми материалдар теориясы. Лондон, 1903.

Ламберт, Э. Материалдардың деформациясы мен беріктігі. Берлин, 1920.

Smith, J. Nanomaterials and deformation. Journal of Modern Material Science, 2020.

Козлов, В.И. Медициналық материалдар мен олардың физикалық қасиеттері. Алматы, 2015.