Det ren kraft Det er en sammensat kraft, der er kendetegnet ved at være parallel med overfladen, hvorpå den udøves, og har en tendens til at opdele kroppen og forskyde de sektioner, der er resultatet af snittet..
Det er skematisk repræsenteret i figur 1, hvor en skærekraft påført på to forskellige punkter i en træblyant er vist. Forskydningskraften kræver igen to parallelle og modsatte kræfter, som afhængigt af deres intensitet er i stand til at deformere blyanten eller helt sikkert knække den..
Så selvom vi taler om forskydningskraften i ental, gælder de i virkeligheden to kræfter, da forskydningskraft er en sammensat kraft. Disse kræfter består af to kræfter (eller flere, i komplekse tilfælde), der påføres forskellige punkter på et objekt.
To kræfter af samme størrelse og modsat retning, men med parallelle handlingslinjer, udgør a drejningsmoment. Drejningsmomenterne giver ikke oversættelse til objekterne, da deres resulterende er nul, men de giver et nettomoment.
Med et par drejes genstande som f.eks. Et køretøjs rat, eller de kan deformeres og knækkes, som det er tilfældet med blyanten og træpladen vist i figur 2.
Artikelindeks
Sammensatte kræfter er en del af den såkaldte overfladekræfter, netop fordi de påføres kroppens overflade og ikke på nogen måde er relateret til deres masse. For at afklare pointen, lad os sammenligne disse to kræfter, der ofte virker på objekter: vægt og friktionskraft..
Vægtens størrelse er P = mg, og da det afhænger af kroppens masse, er det ikke en overfladekraft. Det er en massestyrke, og vægt er det mest karakteristiske eksempel.
Friktion afhænger imidlertid af arten af kontaktfladerne og ikke af massen af det legeme, som den virker på, derfor er det et godt eksempel på overfladekræfter, der ofte optræder..
Overfladekræfter kan være enkel eller forbindelse. Vi har allerede set et eksempel på en sammensat kraft i forskydningskraften, og friktion er for sin del repræsenteret som en simpel kraft, da en enkelt pil er nok til at repræsentere den i objektets isolerede kropsdiagram..
Enkle kræfter er ansvarlige for at udskrive ændringer i bevægelsen af et legeme, for eksempel ved vi, at den kinetiske friktionskraft mellem et bevægeligt objekt og overfladen, hvorpå det bevæger sig, resulterer i en reduktion i hastighed.
Tværtimod har sammensatte kræfter tendens til at deformere legemer, og i tilfælde af sakse eller sakse kan slutresultatet være et snit. Andre overfladekræfter såsom spænding eller kompression, forlænger eller komprimerer det legeme, som de virker på.
Hver gang tomaten skæres til forberedelse af saucen eller en saks bruges til at skære et ark papir, gælder de beskrevne principper. Skæreværktøjer har normalt to skarpe metalblade til at anvende forskydningskraften på tværsnittet af det objekt, der skal hugges..
Virkningerne af forskydningskraften afhænger af kraftens størrelse og det område, hvorpå den virker, så ved konstruktion af begrebet ren stress, der tager højde for både kraft og areal.
Denne indsats har andre betydninger som f.eks forskydningsstyrke eller forskydningsspænding og i civile konstruktioner er det ekstremt vigtigt at overveje det, da mange svigt i strukturer kommer fra forskydningskræfternes virkning.
Dens anvendelighed forstås straks, når man overvejer følgende situation: antag, at du har to stænger af samme materiale, men forskellige tykkelser, der udsættes for stigende kræfter, indtil de går i stykker..
Det er tydeligt, at der kræves større kraft for at bryde den tykkere stang, men indsatsen er den samme for enhver stang, der har den samme sammensætning. Test som denne er hyppig inden for ingeniørarbejde, da det er vigtigt at vælge det rigtige materiale til den projicerede struktur til at fungere optimalt..
Matematisk, hvis forskydningsspændingen betegnes som τ, Til størrelsen af den påførte kraft som F og til det område, hvor den fungerer som A, har vi den gennemsnitlige forskydningsspænding:
τgennemsnit= F / A
Som forholdet mellem kraft og areal er indsatsenheden i det internationale system newton / mto, kaldet Pascal og forkortet Pa. I det engelske system anvendes pund-kraft / fod to og pund-kraft / tommeto.
I mange tilfælde deformeres genstanden, der udsættes for forskydningsspændingen, og genvinder derefter sin oprindelige form uden faktisk at gå i stykker, når spændingen er ophørt med at virke. Antag, at deformationen består af en ændring i længden.
I dette tilfælde er spændingen og deformationen proportional, derfor kan følgende overvejes:
Forskydningsstyrke ∝ Enhedsdeformation
Symbolet ∝ betyder "proportional med", og med hensyn til enhedsdeformationen defineres det som kvotienten mellem længdeskiftet, der kaldes ΔL og den oprindelige længde, kaldet Leller. På denne måde:
τ ∝ (ΔL / L.eller)
At være et kvotient mellem to længder, har stammen ingen enheder, men når man placerer ligestillingssymbolet, skal proportionalitetskonstanten give dem. At kalde G til den konstante:
τ = G (ΔL / L.eller)
G kaldes forskydningsmodul eller skæremodul. Det har Pascal-enheder i det internationale system, og dets værdi afhænger af materialets art. Sådanne værdier kan bestemmes i laboratoriet ved at teste virkningen af forskellige kræfter på prøver med forskellig sammensætning..
Når det er nødvendigt at bestemme størrelsen af forskydningskraften fra den tidligere ligning, er det nok at erstatte definitionen af spænding:
τ = F / A = G (ΔL / L.eller)
Og klart:
F = A × G (ΔL / L.eller)
Forskydningskræfter er meget hyppige, og deres virkninger skal tages i betragtning i mange aspekter af videnskab og teknologi. I konstruktioner vises de på bjælkernes støttepunkter, de kan opstå under en ulykke og knække et ben, og deres tilstedeværelse er i stand til at ændre maskinens drift..
De handler i stor skala på jordskorpen og forårsager stenbrud og geologiske ulykker takket være tektonisk aktivitet. Derfor er de også ansvarlige for kontinuerlig formning af planeten.
Endnu ingen kommentarer