Физические и механические свойства древесины
Все породы древесины обладают физическими и механическими свойствами. C некоторыми из физических свойств древесины — цветом и запахом—вы уже познакомились. Различают еще и такие ее физические свойства, как плотность и влажность.
Плотностью древесины (кг/м3) называется количество ее массы (кг) в единице объема (м3). Большую плотность имеют береза, дуб, граб, бук, клен, груша; меньшую — сосна, ель, тополь, липа и др.
Влажность древесины — это содержание влаги в массе древесины. Чем менее плотная древесина, тем больше она может поглотить влаги. Влажная древесина быстрее загнивает, чем сухая, покрывается темными пятнами, ее труднее обрабатывать.
Влажность (%) древесины определяют по формуле:
где — масса образца древесины до высушивания, г; m2 — масса того же образца после высушивания, г.
Механические свойства древесины характеризуют ее способность сопротивляться воздействию внешних условий. К таким свойствам относятся прочность, твердость, упругость.
Прочностью древесины называется ее способность выдерживать нагрузки, не разрушаясь. Она зависит от породы древесины, ее плотности, влажности и др. Высокая прочность у древесины клена, дуба, граба, меньшая — у осины, ели, сосны.
Твердостью древесины называется ее способность сопротивляться проникновению в нее других, более твердых тел. Попробуйте, например, забить гвоздь в дубовую доску. Скорее всего гвоздь согнется. А в заготовку из осины или липы он входит легко, потому что испытывает меньшее сопротивление. Поэтому и различают породы мягкие (сосна, ель, тополь, липа, осина, ольха, каштан), твердые (береза, дуб, бук, вяз, рябина, клен, лещина, яблоня, ясень) и очень твердые (граб, кизил, самшит, тис и др.). Более твердая древесина меньше истирается, дольше служит человеку. Из такой древесины, например, изготовлена колодка рубанка.
Упругостью древесины является ее способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения непродолжительного действия внешних сил
Это свойство иногда имеет важное значение для практического использования древесины. Вы, наверное, видели, как прогибаются лыжи, когда лыжник наезжает на неровную поверхность
Но вот это место пройдено, и лыжи снова принимают прежнюю форму. Упругостью обладает измерительная линейка.
Лабораторно-практическая работа
Ознакомление с физическими и механическими свойствами древесины
Оборудование: образцы различных пород древесины (20×20×30 мм) одинаковой влажности; линейка; ручка; штангенциркуль; весы; гвоздь.
Порядок выполнения работы
1. Рассмотрите образцы древесины. Определите породу, цвет, наличие блеска, запаха, рисунок текстуры. Данные занесите в таблицу в рабочей тетради.
| № образца | Порода | Цвет | Блеск (+ или -) | Запах (+ или -) | Текстура (рисунок) |
2. Сравните твердость образцов пород нанесением царапины гвоздем поперек волокон древесины.
3. Измерьте штангенциркулем линейные размеры образцов. Определите на весах массу. Вычислите плотность. Полученные данные занесите в таблицу:
| № образца | Порода | Твердость (т или м) | Точные размеры, мм | Масса, г | Плотность, кг/м3 | |
| сечение | длина | |||||
Основные термины:
Свойства древесины: физические (цвет, запах, плотность, влажность) и механические (прочность, твердость, упругость).
Вопросы и задания
1. Какими физическими и механическими свойствами обладает древесина?
2. Из древесины каких пород — твердых или мягких — изготовлена колодка рубанка? Почему?
3. Предположим, у вас есть две рейки одинакового размера из разных пород древесины. Как узнать, какая из них более прочная? Предложите простой способ испытания.
4. Назовите одно из древнейших орудий охоты, в котором человек использовал такое свойство древесины, как упругость.
Это интересно
1. Термин «упругость» ввел в употребление великий русский ученый М. В. Ломоносов.
2. В дальневосточной тайге растет так называемая железная береза. Древесина ее очень плотная и твердая, как железо. Она и по массе напоминает железо: стоит ее бросить в воду, как она сразу же идет ко дну.