Deformarea prin forfecare, torsiune, încovoiere este o modificare a volumului și formei unui corp atunci când i se aplică o sarcină suplimentară. În acest caz, distanțele dintre molecule sau atomi se modifică, ducând la apariția unor forțe elastice. Luați în considerare principalele tipuri de deformații și caracteristicile acestora.
Strângeți și întindeți
Deformarea la tracțiune este legată de alungirea relativă sau absolută a corpului. Un exemplu este o tijă omogenă, care este fixată la un capăt. Când o forță care acționează în direcția opusă este aplicată de-a lungul axei, tija este întinsă.
Forța aplicată spre capătul fix al tijei duce la comprimarea corpului. În procesul de compresie sau întindere, aria secțiunii transversale a corpului se modifică.
Deformarea întinderii este o schimbare a stării unui obiect, însoțită de o deplasare a straturilor acestuia. Această vedere poate fi analizată pe un model al unui corp solid format din plăci paralele, care sunt interconectate prin arcuri. Datorită forței orizontale, plăcile sunt deplasate la un anumit unghi, în timp ce volumul corpului nu se modifică. În cazul deformațiilor elastice s-a evidențiat o relație direct proporțională între forța aplicată corpului și unghiul de forfecare.dependență.
Deformarea îndoirii
Să luăm în considerare exemple de acest tip de deformare. În cazul îndoirii, partea convexă a corpului este supusă unei anumite tensiuni, iar fragmentul concav este comprimat. În interiorul corpului supus acestui tip de deformare, există un strat care nu suferă nici compresie, nici tensiune. Este denumită în mod obișnuit regiunea neutră a corpului deformabil. În apropierea acestuia, puteți reduce zona corpului.
În inginerie, exemple de acest tip de deformare sunt folosite pentru a economisi materiale, precum și pentru a reduce greutatea structurilor construite. Grinzile și tijele solide sunt înlocuite cu țevi, șine, grinzi în I.
Deformare de torsiune
Această deformare longitudinală este o forfecare neuniformă. Apare sub acțiunea forțelor îndreptate paralel sau opus tijei, care are un capăt fix. Cel mai adesea, diverse părți și mecanisme utilizate în structuri și mașini suferă deformări complexe. Dar datorită combinării mai multor variante de deformații, calculul proprietăților acestora este mult facilitat.
Apropo, în procesul de evoluție semnificativă, oasele păsărilor și animalelor au adoptat o versiune tubulară a structurii. Această modificare a contribuit la întărirea maximă a scheletului la o anumită greutate corporală.
Deformații pe exemplul corpului uman
Corpul uman este supus unor solicitări mecanice grave din cauza propriilor eforturi și greutate, care apar ca fiziceActivități. În general, deformarea (deplasarea) este caracteristică corpului uman:
- Compresia experimentează coloana vertebrală, tegumentele picioarelor, membrele inferioare.
- Ligamentele, membrele superioare, mușchii, tendoanele sunt întinse.
- Înplecarea este caracteristică membrelor, oaselor pelvine, vertebrelor.
- Gâtul suferă torsiune în timpul rotației, iar mâinile o experimentează în timpul rotației.
Dar dacă se depășește stresul maxim, este posibilă o ruptură, de exemplu, oasele umărului, coapsei. În ligamente, țesuturile sunt conectate atât de elastic încât pot fi întinse de două ori. Apropo, deformarea prin forfecare explică toate pericolele de a muta femeile cu tocuri în alte. Greutatea corpului va fi transferată pe degete, ceea ce va dubla sarcina asupra oaselor.
Din rezultatele examenelor medicale efectuate în școli, din zece copii, doar unul poate fi considerat sănătos. Cum sunt legate deformările de sănătatea copiilor? Forfecarea, răsucirea, contracția sunt principalele cauze ale posturii proaste la copii și adolescenți.
Rezistență și deformare
În ciuda diversității lumii vii și nevii, crearea a numeroase obiecte materiale de către om, toate obiectele și ființele vii au o proprietate comună - puterea. Se obișnuiește să se înțeleagă capacitatea unui material de a persista o perioadă lungă de timp fără deteriorare vizibilă. Există puterea structurilor, a moleculelor, a structurilor. Această caracteristică este potrivită pentru vasele de sânge, oasele umane, cărămidăcoloane, sticla, apa. Deformare prin forfecare - o variantă de verificare a rezistenței structurii.
Utilizarea diferitelor tipuri de deformații de către om are rădăcini istorice adânci. Totul a început cu dorința de a conecta un băț și un vârf ascuțit unul la celăl alt pentru a vâna animale antice. Deja în acele vremuri îndepărtate, omul era interesat de deformare. Schimbarea, compresia, întinderea, îndoirea l-au ajutat să creeze locuințe, unelte și să gătească alimente. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, omenirea a reușit să folosească diverse tipuri de deformații astfel încât acestea să aducă beneficii semnificative.
Legea lui Hooke
Calculele matematice necesare în construcții, inginerie, au făcut posibilă aplicarea legii lui Hooke pentru deformarea prin forfecare. Formula a arătat o relație directă între forța aplicată corpului și alungirea (compresia) acestuia. Hooke a folosit un factor de rigiditate pentru a arăta relația dintre un material și capacitatea acestuia de a se deforma.
Odată cu dezvoltarea și îmbunătățirea mijloacelor tehnice, aparatelor și instrumentelor, s-au realizat dezvoltarea teoriei rezistenței, studii serioase de plasticitate și elasticitate. Rezultatele experimentelor fundamentale efectuate au început să fie aplicate în tehnologia construcțiilor, teoria structurilor și mecanica teoretică.
Datorită unei abordări integrate a problemelor asociate cu diferite tipuri de deformare, a fost posibilă dezvoltarea industriei construcțiilor, realizarea prevenirii posturii corecte în generația tânără a țării.
Concluzie
Deformații luate în considerare în cursul fizicii școlare,influențează procesele care au loc în lumea vie. În organismele umane și animale, torsiune, îndoire, întindere și compresie au loc în mod constant. Și pentru a preveni în timp util și complet a problemelor asociate cu postura sau excesul de greutate, medicii folosesc dependențele identificate de fizicieni în timpul cercetărilor fundamentale.
De exemplu, înainte de a efectua protezarea extremităților inferioare, se efectuează un calcul detaliat al sarcinii maxime pentru care ar trebui calculată. Protezele sunt selectate pentru fiecare persoană în mod individual, deoarece este important să se țină cont de greutatea, înălțimea și mobilitatea acesteia din urmă. Pentru încălcări ale posturii, se folosesc curele speciale de corecție, bazate pe utilizarea deformării prin forfecare. Medicina de reabilitare modernă nu ar putea exista fără utilizarea legilor și fenomenelor fizice, inclusiv fără a lua în considerare legile diferitelor tipuri de deformații.
