Объясните физику данного явления

физика

У нас есть палка, например металлическая, один конец которой закреплен. Палка достаточно тонкая и длинная, чтобы ее можно было упруго согнуть, давя на свободный конец.
Объясните, что происходит в палке в это время. Вот картинка, где я нарисовал свое примерное понимание этого процесса.

http://s45.radikal.ru/i109/1006/96/dbe861d5c5f0.jpg

Уравнений не надо, хочу знать общий принцип. Интересует вопрос, почему энергия давления скапливается в определенной области палки, и что происходит на всей остальной ее части. А также, изменится ли коренным образом процесс, если палка будет не металлическая, а из иных материалов (подразумевающих возможность упругого сгибания, конечно).

Примечание:
Pashyrey, хорошо, может и не накапливается. Но есть область палки, где она больше не может сгибаться и если продолжить давление, то именно в этом месте она сломается - в момент, надо полагать, когда приложенная сила давлени будет выше силы притяжения молекул. Но. По ощущениям именно из этого же места начинает распростаняться импульс разгибания, если отпустить конец на который мы давили. Постепенно он передается всем остальным молекулам палки вплоть до кончика. Я не прав?

Примечание:
metlertoledo II, какое еще кольцо? Я говорю про реальную палку, которую воткну в стену и надавлю на другой ее конец. Она немного согнется. Если отпущу - этот конец будет как маятник летать вокруг точки равновесия, пока энергия не улетучится.
Я не понимаю, о каком кольце идет речь (

Примечание:
Ну вот, я получаю разные ответы.
Pashyrey, у меня тогда такой вопрос: если принебрегать молекулами, то что же тогда изучается? Молекулы что рассматриваются как шарики из того же вещества, которое эти молекулы представляют? Или как?
Вот есть два тела. Одно давит на другое, и если второму некуда деваться, то тела начнут деформироваться. Но это на макроуровне.
Мне как раз и непонятен сам процесс деформации - куда и как смещаются части палки (я говорил о молекулах, как самом низшем уровне вещества)?

Описываются деформации конечно диффурами, но сам процесс - это не математика, а вполне осязаемая физика. Принципы не обязательно выражать уравнениями.
Другое дело - если это очень сложно и тонко, тогда конечно, ничего не поделаешь.

Примечание:
О, вот еще пришла мысль. Я попробовал согнуть палец. И кажется нашел ответ... хотя, хз. При сгибании пальца возникает не ощущения давления в той области, что я указал на картинке, а наоборот - сильное ощущение растяжения на противоположной стороне пальца. Перенося это "ощущение" на палку, выходит, что палка перестает в определенный момент сгибаться из-за силы натяжения в этой области, а не силы сжатия. Т.е. распрямляет палку не сила отталкивания молекул, а сила притяжения. Собственно говоря, может я не прав конечно, но ведь даже молекулы металла в кристаллической решетке могут смещаться относительно друг друга - она же не "намертво" устанавливается? Ведь если бы она не могла хоть чуть чуть деформироваться (сгибаться по всей длине), то просто ломалась бы? Или я вообще в физических силах не разбираюсь?

Примечание:
_Kvinta_ т.е. хочешь сказать, что сгибаться палке позволяет упор (стена, ладонь)? Т.е. при сгибании деформируется в конечном итоге стена??? В нее уходит весь импульс от давления?

Примечание:
Мне кажется, в способе номер два "мифическом" некоторая неточность (поправьте, если не прав): либо клей будет упором, либо упора не будет и палка будет двигаться по окружности, либо же - чтобы она сломалась, нужно чтобы на оба ее конца действовали силы давления направленные в одну точку. Но даже в этом случае возникает та же ситуация - что-то происходит в середине палки. Собственно, я и пытаюсь выяснить что и каким образом.

Примечание:
Эх. Так мы и не пришли к какому-то общепонятному выводу. Странно -)
Но спасибо за ответы.
Ответы:
предположение что энергия скапливается в определенной области неверно.
если силы будут приложена только к концам палки и перпендикулярно к ней то палка согнется в кольцо. А напряжение будет распределено равномерно по всей длинне.
ну сжатие молекул это довольно сложное занятие, можно как бы уменьшать межмолкулярное пространоство
Занятный вопрос. Палка - это рычаг. Чем ближе некий участок палки к ее началу, тем больший рычаг воздействует на этот участок. Разбейте палку на множество мелких участков. При изгибании палки сначала деформируется самый первый участок, т.к. на него действует больший рычаг. Постепенно противодействие упругости возрастает настолько, что сила требуемая для дальнейшей деформации первого участка больше, чем требуется для деформации второго участка с меньшим рычагом. Так постепенно идем все выше и выше. При этом с ростом силы, прикладываемой к концу палки, часть ее продолжает передаваться на участки в самом начале палки.
Надеюсь, понятно объяснил.
Естественно, если с внутренней стороны дуги, которую образует палка материал сжимается, то с внешней стороны дуги он растягивается. Соответственно сила противодействия изгибанию состоит из силы противодействия сжатию внутренней части и силы противодействия растягиванию внешней части.
Очень просто, вы щас говорите про металл. Но металл это кристаллическая решётка с огромным числом валентных электронов. То есть по сути кристалл из ядер удерживаемый облаком электронов от распада (взаимного отталкивания).
Когда палка деформируется, то ядра смещаются со своих мест но не разрывают связей кристаллической решётки. Поэтому при прекращении воздействия ядра возвращаются на места. Таким образом ядра мигрируют на некоторое время. Если бы они не мигрировали, то палка бы сломалась (деревянная к примеру).
Однако при сильном воздействии ядра разрывают связи кристаллической решётки и пытаются её образовать с другими ядрами, благодаря этому металл деформируется (ковка). Если же металл двигает ударная волна скорость которой больше скорости звука в нём, то металл переходит в состояние квази-жидкости и течёт до прекращения воздействия (кумулятивный снаряд).
Pashyrey, вы тоже не правы. В кольцо палка согнется только, если вы будете прилагать силу в соответсвующем направлении, постоянно его меняя для получения нужного результата. Возьмите обычную деревянную палку и начните двумя руками сводить ее концы. Палка начнет изгибаться в центре, вплоть до излома. А теперь представьте, как вам нужно будет действовать, чтобы согнуть эту палку в кольцо. Без соответсвующих  рычагов (упереть палку во что-то или просто за счет образующегося рычага за счет ширины лодони) это будет вообще невозможно.
Вернее, может быть такой идеальный случай, что сила упругости в палке и длина будут такими, что при стягивании концов, она образует кольцо, но процесс формирования этого кольца будет таким, как и описано, от середины к краям.
А зависит от того, каким способом у тебя закреплён конец палки.
попыталась по твоему рисунку на хлопский розум накидать :)


15 лет назад

RPI.su - самая большая русскоязычная база вопросов и ответов. Наш проект был реализован как продолжение популярного сервиса otvety.google.ru, который был закрыт и удален 30 апреля 2015 года. Мы решили воскресить полезный сервис Ответы Гугл, чтобы любой человек смог публично узнать ответ на свой вопрос у интернет сообщества.

Все вопросы, добавленные на сайт ответов Google, мы скопировали и сохранили здесь. Имена старых пользователей также отображены в том виде, в котором они существовали ранее. Только нужно заново пройти регистрацию, чтобы иметь возможность задавать вопросы, или отвечать другим.

Чтобы связаться с нами по любому вопросу О САЙТЕ (реклама, сотрудничество, отзыв о сервисе), пишите на почту [email protected]. Только все общие вопросы размещайте на сайте, на них ответ по почте не предоставляется.