3-dars. Mavzu: Biomexanikaning ba’zi masalalari. Odamning mexanik ishi. Ergometriya

 F S/

Siljish deformatsiyasi uchun τ ta’sir qilayotgan kuchning kuchlanishi shu kuch urinma bo‘lib yo‘nalgan yoqning yuziga nisbati orqali ifodalanadi (2-b rasm). Bu holda τ urinma kuchlanish deyiladi:

F S/

  E va t G_ (1.1)

b u erda E - Yung moduli, G - siljish moduli.

Cho‘zilishning tajribadan olingan egri chizig‘i 3-rasmda berilgan. AO oraliq elastik deformatsiyaga mos keladi. B -elastiklik chegarasi bo‘lib, shunday maksimal kuchlanishni xarakterlaydiki, bunda tashqi kuch ta’siri

olingandan so‘ng jismda qoldiq deformatsiya

3-rasm qolmasdan, u yana o‘z shaklini to‘la tiklay oladi.

Cho‘zilish egri chizig‘idagi CД gorizontal oraliq kuchlanishning oquvchanlik chegarasiga mos keladi, ya’ni shu oraliqdan boshlab kuchlanish oshmasada, deformatsiya oshib boradi. Nihoyat, jismning buzilishi (uzilishi) oldidan jismga quayilgan eng kata yuklanish bilan aniqlanuvchi kuchlanish jismning mustahkamlik chegarasi deyiladi.

K ristall manomerlar bilan polimer materiallar elastik xossalari orasida juda

katta va printsipial farq bor, masalan: po‘lat-

mustahkamlik chegarasida 0,3% ga

4-rasm

cho‘zilgandayoq uziladi, yumshoq

rezinalarni esa 300% ga cho‘zish mumkin. Bunday farq sifat tomonidan yuqori molekulyar bog‘lanishlar elastikligi mexanizmi bilan bog‘liq.

Aytib o‘tilgandek, qattiq kristall jismlarning deformatsiyalari, masalan, po‘latda elastiklik kuchi to‘la ravishda atomlararo masofaning o‘zgarishi orqali aniqlanadi. Yuqori molekulyar birikmalarning tuzilishi doimiy bir xilda qolmaydi. Ular ajoyibroq ko‘rinishda bukilgan juda uzun egiluvchan molekulalardan iborat bo‘lib, uning ayrim qismlari shunday issiqlik harakatida bo‘ladiki, ularning shakli va uzunliklari doimo o‘zgarib turadi. Lekin har bir muayyan vaqtda ko‘pchilik molekulalar uzunligi deformatsiyalanmagan namunadagi molekulalarnikiga yaqin bo‘lishi ehtimoli katta. Materialga qo‘yilgan yuklanish ortishi bilan (4-a rasm) uning molekulalari mos holdagi yo‘nalishlar bo‘yicha to‘g‘rilanib, namuna uzunligi oshadi (4-b rasm). Yuklanish ta’siri yo‘qolgandan so‘ng molekulalarning xaotik issiqlik harakati tufayli har bir molekula uzunligi qayta tiklanadi va namuna uzunligi qisqaradi.

Polimerlarga xos bo‘lgan elastiklik yuqori yoki (yuqori elastiklik) kauchuksimon elastiklik deyiladi.

Ayrim materiallarning mexanik xossalari to‘g‘risidagi ma’lumotlarni keltiramiz.

1-jadval

Materiallar	Yung moduli, GPa	Mustahkamlik chegarasi, MPa
Po‘lat Shisha to‘ldirislgan kapron Organik shisha	200 8 3,5	500 150 50

K ristall monomer bilan polimer materiallari deformatsiyasi orasidagi farq vaqtga bog‘liq holda ham namoyon bo‘ladi. Masala shundaki, amalda hamma materiallar sirpanuchanlik xossasiga ega bo‘lib, doimiy yuklanish ta’sirida ularda deformatsiya yuz beradi. Polimerlarda materiallar nagruzka ostida bo‘lganda molekulalarning to‘g‘rilanishi va makromolekulalarning sirpanishi metallardagi sirpanuchanlikka qaraganda ancha uzoqroq vaqt davom etadi. Sirpanuvchanlikda polimerda yuz beradigan jarayonlarni qandaydir darajada yopishqoq

suyuqliklarning oquvchanligiga o‘xshatish mumkin.

5-rasm

Yuqori elastiklikni va yopishqoq oquvchanlikni birgalikda

umumiylashtirilib, polimerlarga xos bo‘lgan deformatsiyaning elastik yopishqoqlik deformatsiyasi deb aytishga imkon beradi.

Jismlar elastikligi va yopishqoqligi xossalarini modellashtirish mumkin. Bu biologik ob’ektalrning mexanik xossalarini yaqqol tasavvur qilishga imkon beradi Elastik jism (elastik deformatsiya) modeli sifatida prujinani olamiz (5-a rasm), uning juda kichik deformatsiyasi Guk qonuniga mos keladi.

Yopishqoq jism modeli yopishqoq suyuqligi bo‘lgan slindr ichida harakatlanayotgan teshikli porshen bo‘ladi (5-b rasm).

Muhitning qarshilik kuchini bu holda porshen harakatidagi ko‘chish tezligiga proportsional deb hisoblaymiz