ОПЫТ Н. А. УМОВА

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Прогиб балки под действием поперечной силы очень сильно зависит от формы сечения балки. Для демонстрации этого известный русский физик Н. А. Умов показывал на лекции опыты, которые вы легко можете воспроизвести. Возьмите четыре полосы тонкого картона длиной около 20 см и шириной 5—6 см. Положите одну из них между двумя стопками книг, обвяжите в центре ниткой и подвесьте к ней гирьки или другие грузы известного веса (например, монеты в мешочке). Под действием самого малого груза полоса прогнется. Теперь будем менять форму сечения нашей балки. Вторую полоску согнем углом, третью — в виде тавра (буквой П) и повторим испытания.

Фигурные полоски выдерживают значительно больший груз. Однако «чемпионом» станет полоса, которую мы свернем в трубку и свяжем ниткой. Она прогибается под действием груза, в сотни раз большего, чем плоская пластина. Например, трубка с внешним радиусом R = 1,2 см и внутренним г = 0,75 см прогибается так же, как сплошной брусок квадратного сечения со стороной а = 2 см. А ведь количество материала, пошедшее на такую трубку, в 1,5 раза меньше, чем на брусок той же длины.

Полые кости животных и птиц говорят о том, что природа хорошо использует прочные и легкие трубки.