7 механични свойства на твърдите тела и биологичните тъкани

Question 1

Характерни особености на структурата на твърдите тела (междумолекулни сили на взаимодействие, междумолекулни разстояния, плътност).

Answer 1

Между градивните частиците действат ван- дер- Ваалсови сили с електромагнитен характер. Разстоянието между частиците е малко – от порядъка на радиуса на електронните орбити. Характеризират се с голяма плътност.

Question 2

Фактори, от които зависи подреждането на градивните частици на твърдо тяло. Общо условие, определящо начина на подреждане.

Answer 2

Разположението на частиците съответства на минимална стойност на потенциалната енергия на взаимодействие между частиците.

Question 3

Дефиниции на понятията “кристална решетка” и “елементарна клетка на решетката”.

Answer 3

?

Question 4

Дефиниция на понятието “монокристал”. Характерни особености на свойствата на монокристалите.

Answer 4

Монокристали- тела, изградени от правилно подредени клетки. Имат наеднакви свойства в различните направления – те са анизотропни.
Различна механична якост;
Различна топлопроводност;
Различна скорост на разпространение на светлината.

Question 5

Дефиниция на понятието “поликристал”. Възможна ли е анизотропия при поликристалите?

Answer 5

Поликристали- изградени от много и хаотично ориентирани монокристални области. Анизотропия се монокристалите подреденост- при зъбен емайл.

Question 6

Дефиниция на понятието “аморфно тяло”. Възможна ли е анизотропия при аморфни тела?

Answer 6

Нямат повтарящи се структури. не, те са изотропни по отношение на всички свойства.

Question 7

Защо аморфните тела могат да се разглеждат като метастабилни преохладени течности?

Answer 7

Защото те спонтанно преминават към по-устойчиво кристално състояние

Question 8

Градивни частици на йонната кристална решетка. Сили, които действат между тях.

Answer 8

Изградени от положителни и отрицателни йони
Йоните си взаимодействат чрез електрични сили.
NaCl, NaOH

Question 9

Характерни свойства на веществата с йонни кристални решетки. Пример за вещество с йонна кристална решетка.

Answer 9

висока температура на топене; твърди; здрави; Добра електропроводимост във воден разтвор или стопилка.
NaCl, NaOH

Question 10

Градивни частици на кристалните решетки на металите. Характерни свойства на тези кристали.

Answer 10

Във възлите на кристалната решетка има само положителни йони; Валентните електрони се движат свободно из целия кристал.
Кристалите са -твърди
- здрави; Свободните електрони осигуряват голяма топлопроводност и добра електропроводност. Zn, Fe, Cu

Question 11

Градивни частици на атомните кристални решетки. Сили, които действат между тях.

Answer 11

Изградени са от – електронеутрални атоми. Атомите си взаимодействат чрез обмен на валентни електрони

Question 12

Характерни свойства на веществата с атомни кристални решетки. Пример за вещество с атомна кристална решетка.

Answer 12

Много твърди
Слабо разтворими
С висока температура на топене.
Примери: Елементите от ІV А група имат атомни кристални решетки.
Примери въглерод, силиций, германий

Question 13

Градивни частици на молекулните кристални решетки. Сили, които действат между тях.

Answer 13

Изградени са от самостоятелни молекули. Молекулите си взаимодействат със
слаби ван –дер- Ваалсови сили.

Question 14

Характерни свойства на веществата с молекулни кристални решетки. Пример за вещество с молекулна кристална решетка.

Answer 14

-с малка механична здравина

 -с ниска температура на топене;Примери:йод,лед, СО2,бром

Question 15

Дефиниция на понятието “полиморфизъм”. Пример за полиморфизъм.

Answer 15

Едно вещество при различни условия образува различни кристални решетки. Това свойство се нарича полиморфизъм. При нагряване диамантът преминава в графит, който кристализира в хексагонална решетка и е много крехък. Това явление се нарича полиморфизъм.

Question 16

Кои вещества се наричат полимери? Примери за природни и изкуствени полимери.

Answer 16

Вещества, чиито молекули са дълги вериги с голям брой атоми или атомни групи, свързани с химически връзки.Природните полимери са най- често белтъчни вещества .
Примери- кожа, памук, пластмаси.

Question 17

Характерни механични свойства на полимерите (поне две).

Answer 17

Здрави и способни на значителни еластични деформации. Нямат газово състояние- разлагат се при ниски температури.

Question 18

Причини, предизвикващи конформационни превръщания на молекулите на полимера. Двете крайни конформации.

Answer 18

Топлинното движение и външни въздействия предизвикват конформационни превръщания на макромолекулите между две крайни състояния.
Фибрила- твърда права верига
• Глобула- гъвкава верига, завита на кълбо.

Question 19

Кои вещества се наричат течни кристали?

Answer 19

Течни кристали – вещества, които притежават свойствата и на течности и на кристали. те текат като течности и са анизотропни като кристалите.

Question 20

Строеж на нематичните течни кристали.

Answer 20

Молекулите са ориентирани успоредно

Центровете им са разположени хаотично

Question 21

Строеж на смектичните течни кристали.

Answer 21

Молекулите са ориентирани успоредно

Центровете им са подредени в слоеве.

Question 22

Строеж на холестеролните течни кристали.

Answer 22

Молекулите са подрени в слоеве.
Ориентацията на молекулите при преход между съседни слоеве се завърта на определен ъгъл.
Чувствителни към външни въздействия, например променят цвета си при различна температура.

Question 23

Дефиниция на понятието “механична деформация”.

Answer 23

Промяната на формата и размерите на едно тяло под действие на външни сили

Question 24

Дефиниции на понятията “еластична деформация” и “пластична деформация”.

Answer 24

еластична деформация - тялото възстановява формата и размерите си. пластична деформация – след премахване на силите тялото си променя формата и размерите т.е. има остатъчна деформация

Question 25

Видове деформации според начина на действие на деформиращата сила (поне четири вида).

Answer 25

Според начина на действие на деформиращата сила

-на опъване - на хлъзгане - на огъване -на усукване - на свиване

Question 26

Видове деформации, на които са подложени най-често костите и мускулите на човека при естествени условия.

Answer 26

Кости -на огъване, на свиване, на опъване, на усукване

мускули- опъване и свиване

Question 27

Дефиниции на величините “механично напрежение” и “относителна деформация”.

Answer 27

мех напр (сигма) е пропорционално на деформиращата сила (F) върху площта върху която действа (S) сигма=F/S
??

Question 28

Закон на Хук за еластичните деформации (формула и пояснение на означенията).

Answer 28

механичното напрежение (сигма) е пропорционално на относителната деформация (3 като е) сигма=Е.3 като е
Е- коеф на пропорционалност който се наерича модул на юнг

Question 29

Фактори, от които зависи големината на модула на линейна деформация.

Answer 29

E зависи от материала и от температурата.

Question 30

Кратко описание на трите области на деформация на твърдите тела.

Answer 30

Области на деформация
• OA –линейна еластична деформация
•OB-Еластична
BC- пластична

Question 31

Кои вещества са пластични и кои – крехки?

Answer 31

Крехки са веществата с малка пластичност. Пластичност и крехкост заяисят от ширината на областта на пластичните деформации.

Question 32

Дефиниция на понятието “граница на издръжливостта”. Механично свойство, което се определя от тази граница.

Answer 32

най-малката стойност на механичното напрежение при което тялото се разрушава. тя е мярка за якостта на тялото.

Question 33

Дефиниции на понятията “граница на пропорционалност” и “граница на еластичност”.

Answer 33

??

Question 34

Дефиниция на свойството “твърдост” при твърдите тела.

Answer 34

изразява се в противодейстивето на телата при проникване на друго тяло в тях.

Question 35

Принципна разлика между механизмите на деформиране на твърдите тела и полимерните материали.

Answer 35

при деформация на ТТ се променят междумолекулните разстояния.

Question 36

Кратко описание на високоеластичността, характерна за еластомерите.

Answer 36

Еластомери са полимери, при които разрушаването настъпва при много големи относителни деформации.
Високоеластичност- свойство, позволяващо получаването на много големи относителни деформации.

Question 37

Дефиниция на понятието “вискоеластични деформации”. Вещества, за които са характерни тези деформации.

Answer 37

деформацията на ТТ която има свойството вискозност. пример: кожа, костна тъкан, мускулна тъкан

Question 38

Вещества, които изграждат костите. Компоненти, които осигуряват издръжливостта и твърдостта на костите.

Answer 38

Изградена е от хидроксилапатит и колаген в съотношение 2:1.
Кристалите хидроксилапатит са между фибрилите на колагена.
Колагенът осигурява еластичност и издръжливост, а минералът твърдост.

Question 39

Градивна компонента на костта, която осигурява свойството “пълзене”. Пример за използване на това свойство в медицината.

Answer 39

колагенът осигурява пълзенето.

Приложение : удължаване (екстнезия) на кости.

Question 40

Основни градивни компоненти на кожата. Еластични свойства на кожата.

Answer 40

Изградена е предимно от фибриларни белтъци(еластомери): колаген (75%) и еластин (4%).
Еластинът се разтяга до 300%, а колагенът до 10 %.
Кожата е високоеластичен материал с високоеластични свойства.

Question 41

Основни градивни компоненти на мускулната тъкан. Защо тази тъкан е способна на големи еластични деформации?

Answer 41

изградена е от еластомери колаген и еластин. Деформацията се обуславя от изправянето на молекулите на колагена

Question 42

Основни градивни компоненти на стените на кръвоносните съдове. Влияние на състава им върху техните механични свойства.

Answer 42

изградени са от еластин и колаген. при по-голямо съдържание на колаген съдовете са по-малко разтегливи, но с по-голяма здравина.