Deformation: skjuvning, spänning, kompression, vridning, böjning. Deformationsexempel

Innehållsförteckning:

Deformation: skjuvning, spänning, kompression, vridning, böjning. Deformationsexempel
Deformation: skjuvning, spänning, kompression, vridning, böjning. Deformationsexempel
Anonim

Skärning, vridning, böjningsdeformation är en förändring av en kropps volym och form när en extra belastning appliceras på den. I det här fallet förändras avstånden mellan molekyler eller atomer, vilket leder till uppkomsten av elastiska krafter. Tänk på huvudtyperna av deformationer och deras egenskaper.

skjuvdeformation
skjuvdeformation

Kläm och sträck

Dragdeformation är relaterad till relativ eller absolut förlängning av kroppen. Ett exempel är en homogen stav, som är fixerad i ena änden. När en kraft som verkar i motsatt riktning appliceras längs axeln, sträcks stången.

Kraften som appliceras mot den fasta änden av stången leder till kompression av kroppen. I processen med kompression eller stretching förändras kroppens tvärsnittsarea.

Stretchdeformation är en förändring i ett objekts tillstånd, åtföljd av en förskjutning av dess lager. Denna vy kan analyseras på en modell av en solid kropp bestående av parallella plattor, som är sammankopplade med fjädrar. På grund av den horisontella kraften förskjuts plattorna i någon vinkel, medan kroppens volym inte förändras. I fallet med elastiska deformationer avslöjades ett direkt proportionellt förhållande mellan kraften som appliceras på kroppen och skjuvvinkeln.missbruk.

dragpåkänning
dragpåkänning

Böjdeformation

Låt oss överväga exempel på denna typ av deformation. Vid böjning utsätts den konvexa delen av kroppen för viss spänning och det konkava fragmentet komprimeras. Inuti kroppen som utsätts för denna typ av deformation finns ett lager som inte upplever vare sig kompression eller spänning. Det kallas vanligtvis den neutrala delen av den deformerbara kroppen. I närheten av den kan du minska kroppens yta.

Inom tekniken används exempel på denna typ av deformation för att spara material, samt för att minska vikten på konstruktioner som byggs. Massiva balkar och stänger byts ut mot rör, skenor, I-balkar

stamexempel
stamexempel

Vridningsdeformation

Denna längsgående deformation är en ojämn skjuvning. Det uppstår under verkan av krafter riktade parallellt eller motsatt staven, som har en ände fixerad. Oftast genomgår olika delar och mekanismer som används i strukturer och maskiner komplexa deformationer. Men på grund av kombinationen av flera varianter av deformationer underlättas beräkningen av deras egenskaper avsevärt.

Fåglarnas och djurens ben har förresten antagit en rörformig version av strukturen i en betydande utvecklingsprocess. Denna förändring bidrog till maximal förstärkning av skelettet vid en viss kroppsvikt.

längsgående deformation
längsgående deformation

Deformationer på exemplet med människokroppen

Människans kropp utsätts för allvarlig mekanisk påfrestning från sina egna ansträngningar och vikt, vilket framstår som fysiskverksamhet. I allmänhet är deformation (förskjutning) karakteristisk för människokroppen:

  • Kompression upplever ryggraden, integumenten på fötterna, nedre extremiteterna.
  • Ligament, övre extremiteter, muskler, senor sträcks ut.
  • Böjning är karakteristiskt för lemmar, bäckenben, kotor.
  • Nacken genomgår vridning under rotation, och händerna upplever det under rotation.

Men om den maximala stressen överskrids är en bristning möjlig, till exempel benen i axeln, låret. I ligament är vävnaderna så elastiskt sammankopplade att de kan sträckas två gånger. Förresten, skjuvdeformation förklarar alla farorna med att flytta kvinnor i höga klackar. Kroppens vikt kommer att överföras till fingrarna, vilket kommer att fördubbla belastningen på benen.

Enligt resultaten av medicinska undersökningar som genomförts i skolor kan endast ett av tio barn anses vara friskt. Hur är missbildningar relaterade till barns hälsa? Klippning, vridning, sammandragning är de främsta orsakerna till dålig hållning hos barn och ungdomar.

böjande torsionsskjuvtöjning
böjande torsionsskjuvtöjning

Styrka och deformation

Trots mångfalden i den levande och icke-levande världen, skapandet av många materiella föremål av människan, har alla föremål och levande varelser en gemensam egenskap - styrka. Det är vanligt att förstå ett materials förmåga att bestå under en lång tidsperiod utan synlig skada. Det finns styrkan hos strukturer, molekyler, strukturer. Denna egenskap är lämplig för blodkärl, mänskliga ben, tegelstenarkolonner, glas, vatten. Skjuvdeformation - en variant av att kontrollera strukturen för styrka.

Människans användning av olika typer av deformationer har djupa historiska rötter. Allt började med önskan att koppla en pinne och en vass spets till varandra för att jaga forntida djur. Redan i dessa avlägsna tider var människan intresserad av deformation. Skift, kompression, stretching, böjning hjälpte honom att skapa bostäder, verktyg och laga mat. Med teknikens utveckling har mänskligheten lyckats använda olika typer av deformationer så att de ger betydande fördelar.

Hookes lag för skjuvtöjningsformel
Hookes lag för skjuvtöjningsformel

Hookes lag

Matematiska beräkningar som krävs inom konstruktion, teknik gjorde det möjligt att tillämpa Hookes lag för skjuvdeformation. Formeln visade ett direkt samband mellan kraften som appliceras på kroppen och dess förlängning (kompression). Hooke använde en styvhetsfaktor för att visa sambandet mellan ett material och dess förmåga att deformeras.

Med utvecklingen och förbättringen av tekniska medel, apparater och instrument, utvecklingen av motståndsteorin, genomfördes seriösa studier av plasticitet och elasticitet. Resultaten av de grundläggande experiment som utfördes började tillämpas inom konstruktionsteknik, teorin om strukturer och teoretisk mekanik.

Tack vare ett integrerat förhållningssätt till problemen förknippade med olika typer av deformation, var det möjligt att utveckla byggbranschen, för att förebygga korrekt hållning i den yngre generationen av landet.

Slutsats

Deformationer som beaktas under skolfysiken,påverka de processer som sker i den levande världen. I människo- och djurorganismer förekommer ständigt vridning, böjning, sträckning och kompression. Och för att i rätt tid och fullständigt kunna förebygga problem i samband med hållning eller övervikt använder läkare de beroenden som identifierats av fysiker under grundforskning.

Till exempel, innan man utför proteser i de nedre extremiteterna, utförs en detaljerad beräkning av den maximala belastningen för vilken den ska beräknas. Proteser väljs för varje person individuellt, eftersom det är viktigt att ta hänsyn till den senares vikt, höjd och rörlighet. För brott mot hållning används speciella korrigeringsbälten, baserat på användningen av skjuvdeformation. Modern rehabiliteringsmedicin skulle inte kunna existera utan användning av fysiska lagar och fenomen, inklusive utan att ta hänsyn till lagarna för olika typer av deformationer.

Rekommenderad: