Deformasjon: skjær, spenning, kompresjon, torsjon, bøying. Eksempler på deformasjon

Innholdsfortegnelse:

Deformasjon: skjær, spenning, kompresjon, torsjon, bøying. Eksempler på deformasjon
Deformasjon: skjær, spenning, kompresjon, torsjon, bøying. Eksempler på deformasjon
Anonim

Skjær, torsjon, bøydeformasjon er en endring i volumet og formen til en kropp når en ekstra belastning påføres den. I dette tilfellet endres avstandene mellom molekyler eller atomer, noe som fører til utseendet av elastiske krefter. Vurder hovedtypene av deformasjoner og deres egenskaper.

skjærdeformasjon
skjærdeformasjon

Klem og strekk

Strekkdeformasjon er relatert til relativ eller absolutt forlengelse av kroppen. Et eksempel er en homogen stang, som er festet i den ene enden. Når en kraft som virker i motsatt retning påføres langs aksen, strekkes stangen.

Kraften som påføres mot den faste enden av stangen fører til kompresjon av kroppen. I prosessen med kompresjon eller strekking endres tverrsnittsarealet av kroppen.

Strekkdeformasjon er en endring i tilstanden til et objekt, ledsaget av en forskyvning av lagene. Dette synet kan analyseres på en modell av et solid legeme som består av parallelle plater, som er forbundet med fjærer. På grunn av den horisontale kraften forskyves platene i en eller annen vinkel, mens volumet på kroppen ikke endres. Ved elastiske deformasjoner ble det avdekket et direkte proporsjon alt forhold mellom kraften som påføres kroppen og skjærvinkelen.avhengighet.

strekkbelastning
strekkbelastning

Bøydeformasjon

La oss vurdere eksempler på denne typen deformasjoner. Ved bøyning utsettes den konvekse delen av kroppen for en viss spenning, og det konkave fragmentet komprimeres. Inne i kroppen som er utsatt for denne typen deformasjoner, er det et lag som ikke opplever verken kompresjon eller spenning. Det kalles vanligvis den nøytrale regionen av den deformerbare kroppen. I nærheten av den kan du redusere kroppsområdet.

I prosjektering brukes eksempler på denne typen deformasjoner for å spare materialer, samt for å redusere vekten av konstruksjoner som bygges. Solide bjelker og stenger erstattes med rør, skinner, I-bjelker

belastningseksempler
belastningseksempler

Vridningsdeformasjon

Denne langsgående deformasjonen er en ujevn skjærkraft. Det oppstår under påvirkning av krefter rettet parallelt eller motsatt av stangen, som har en ende fast. Oftest gjennomgår ulike deler og mekanismer som brukes i strukturer og maskiner komplekse deformasjoner. Men på grunn av kombinasjonen av flere varianter av deformasjoner, er beregningen av egenskapene deres betydelig lettere.

Forresten, i prosessen med betydelig utvikling, har beinene til fugler og dyr tatt i bruk en rørformet versjon av strukturen. Denne endringen bidro til maksimal styrking av skjelettet ved en viss kroppsvekt.

langsgående deformasjon
langsgående deformasjon

Deformasjoner på eksemplet med menneskekroppen

Menneskekroppen er utsatt for alvorlig mekanisk belastning fra egen innsats og vekt, som fremstår som fysiskaktiviteter. Generelt er deformasjon (skift) karakteristisk for menneskekroppen:

  • Kompresjon opplever ryggraden, integumentene i føttene, underekstremitetene.
  • Ligamenter, øvre lemmer, muskler, sener er strukket.
  • Bøying er karakteristisk for lemmer, bekkenben, ryggvirvler.
  • Halsen gjennomgår torsjon under rotasjon, og hendene opplever det under rotasjon.

Men hvis den maksimale belastningen overskrides, er en ruptur mulig, for eksempel skulderbeina, lår. I leddbånd er vevene forbundet så elastisk at de kan strekkes to ganger. Forresten, skjærdeformasjon forklarer alle farene ved å bevege kvinner i høye hæler. Vekten av kroppen vil overføres til fingrene, som vil doble belastningen på beinene.

I følge resultatene av medisinske undersøkelser utført på skoler er det kun ett av ti barn som kan anses som friskt. Hvordan er misdannelser relatert til barns helse? Klipping, vridning, sammentrekning er hovedårsakene til dårlig holdning hos barn og ungdom.

bøye torsjon skjærtøyning
bøye torsjon skjærtøyning

Styrke og deformasjon

Til tross for mangfoldet i den levende og ikke-levende verden, skapelsen av mange materielle objekter av mennesker, har alle objekter og levende vesener en felles eiendom - styrke. Det er vanlig å forstå et materiales evne til å vedvare i lang tid uten synlig skade. Det er styrken til strukturer, molekyler, strukturer. Denne egenskapen passer for blodkar, menneskelige bein, mursteinsøyler, glass, vann. Skjærdeformasjon - en variant av å kontrollere strukturen for styrke.

Menneskets bruk av ulike typer deformasjoner har dype historiske røtter. Det hele startet med ønsket om å koble en pinne og en skarp spiss til hverandre for å jakte eldgamle dyr. Allerede i disse fjerne tider var mennesket interessert i deformasjon. Shift, kompresjon, strekking, bøying hjalp ham med å lage boliger, verktøy og lage mat. Med teknologiutviklingen har menneskeheten klart å bruke ulike typer deformasjoner slik at de gir betydelige fordeler.

Hookes lov for skjærtøyningsformel
Hookes lov for skjærtøyningsformel

Hookes lov

Matematiske beregninger som kreves i konstruksjon, engineering, gjorde det mulig å anvende Hookes lov for skjærdeformasjon. Formelen viste en direkte sammenheng mellom kraften som ble påført kroppen og dens forlengelse (kompresjon). Hooke brukte en stivhetsfaktor for å vise forholdet mellom et materiale og dets evne til å deformere.

Med utvikling og forbedring av tekniske midler, apparater og instrumenter ble det gjennomført utvikling av motstandsteorien, seriøse studier av plastisitet og elastisitet. Resultatene av de grunnleggende eksperimentene som ble utført begynte å bli brukt i konstruksjonsteknologi, teorien om strukturer og teoretisk mekanikk.

Takket være en integrert tilnærming til problemene knyttet til ulike typer deformasjoner, var det mulig å utvikle byggebransjen, for å gjennomføre forebygging av korrekt holdning i den yngre generasjonen av landet.

Konklusjon

Deformasjoner vurdert i løpet av skolens fysikk,påvirke prosessene som skjer i den levende verden. I menneskelige og dyreorganismer forekommer konstant vridning, bøying, strekking og kompresjon. Og for å utføre rettidig og fullstendig forebygging av problemer forbundet med holdning eller overvekt, bruker leger avhengighetene som er identifisert av fysikere under grunnleggende forskning.

For eksempel, før man utfører proteser av underekstremiteter, utføres en detaljert beregning av den maksimale belastningen den skal beregnes for. Proteser velges for hver person individuelt, da det er viktig å ta hensyn til vekten, høyden og mobiliteten til sistnevnte. For brudd på holdning brukes spesielle korreksjonsbelter, basert på bruk av skjærdeformasjon. Moderne rehabiliteringsmedisin kunne ikke eksistere uten bruk av fysiske lover og fenomener, inkludert uten å ta hensyn til lovene for ulike typer deformasjoner.

Anbefalt: