Основні механічні властивості твердих тіл

Тверде тіло є одним з чотирьох станів речовини, включаючи плазму, які можуть існувати в природі. Характеризується це стан речовини тим, що воно чинить опір будь-якої зовнішньої сили, яка діє на нього з метою зміни форми і об’єму тіла. Іншими словами, механічні властивості твердих тіл є їх відмінною характеристикою.

Кристалічні й аморфні тверді тіла

Перш ніж розглядати питання про механічні властивості твердих тіл, слід сказати, що вони по своїй атомній структурі бувають двох типів:

  • кристали;
  • аморфний стан.

У кристалічних тілах зберігається дальній порядок, тобто, знаючи положення атомів в деякому мінімальному об’ємі речовини, можна описати становище всіх інших атомів кристала, транслюючи атоми, що знаходяться у мінімальному обсязі, на певні вектора трансляції.

В аморфних тілах не існує дальнього порядку, однак існує ближній порядок в розташуванні атомів, тобто сусідні атоми для даного атома утворюють локальну, кластерну структуру, яка однакова у всіх атомів аморфного тіла.

Відмінність у властивостях кристалів і аморфних тіл

З огляду на відмінності у внутрішньому будову кристалів і аморфних тіл багато їх властивості розрізняються, наприклад, кристалічні речовини мають конкретної температурою плавлення, у аморфних тіл ця величина не є постійною. Кристали характеризуються анізотропією, тобто залежністю різних фізичних властивостей від просторового напрямки, ж аморфні тіла є изотропными.

Прикладами кристалів є тверді оксиди, сульфати, метали, карбіди. До аморфним речовин відносяться скло, полімери, каучук.