Fysisk

Overflate- og massekrefter Skjærkraft

Overflate- og massekrefter Skjærkraft

De Høre makt Det er en sammensatt kraft som er preget av å være parallell med overflaten som utøves og har en tendens til å dele kroppen, og fortrenger med hverandre seksjonene som følger av kuttet.

Skjematisk er det representert i figur 1, som viser en skjærkraft påført to forskjellige punkter av en treblyant. Skjærkraften på sin side krever to parallelle og motsatte krefter, som avhengig av deres intensitet, er i stand til å deformere blyanten eller definitivt sprekke den.

Figur 1. Den påførte skjærkraften med hendene forårsaker nedbrytning av blyanten. Kilde: Pixabay.

Så selv om du snakker om Singular Hear -styrken, gjelder de faktisk to krefter, siden skjærkraft er en sammensatt kraft. Disse kreftene består av to krefter (eller mer, i komplekse tilfeller) brukt i forskjellige punkter av et objekt.

To krefter i samme størrelse og motsatt retning, men med parallelle handlingslinjer, utgjør a par styrker. Parene gir ikke oversettelse til objektene, siden resultatet er ugyldig, men de gir et netto dreiemoment.

Med et par roteres gjenstander som rattet til et kjøretøy, eller de kan deformere og bryte, som i tilfelle blyanten og trebordet vist i figur 2.

Figur 2. Skjærkraften deler en trestang i to seksjoner. Merk at kreftene er tangensielle for tverrsnittet av Madero. Kilde: f. Zapata.

[TOC]

Overflatekrefter og massekrefter

Sammensatte krefter er en del av samtalene Overflatekrefter, Nettopp fordi de gjelder på overflaten av kroppene og ikke er relatert på noen måte til massen. For å avklare poenget, la oss sammenligne disse to kreftene som ofte virker på objekter: vekt og friksjonskraft.

Det kan tjene deg: Graff Van Generator: Fester, hvordan det fungerer, applikasjoner

Vektens størrelse er p = mg, og ettersom den avhenger av kroppen av kroppen, er det ikke en overflatekraft. Det er en Massekraft, Og vekten er det mest karakteristiske eksemplet.

Imidlertid avhenger friksjon av kontaktflatene og ikke av kroppen som den virker, derfor er det et godt eksempel på de overfladiske kreftene med hyppig utseende.

Enkle krefter og sammensatte krefter

Overfladiske krefter kan være enkel enten forbindelser. Vi har allerede sett et eksempel på kraft sammensatt i skjærkraften, og på den annen side er friksjonen representert som en enkel kraft, siden en enkelt pil er nok til å representere det i kroppsdiagrammet isolert fra objektet.

Enkle krefter er ansvarlige for å trykke endringer i bevegelsen av et legeme, for eksempel vet vi at den kinetiske friksjonskraften mellom et bevegelig objekt og overflaten den beveger seg på, resulterer i en hastighetsreduksjon.

Tvert imot, de sammensatte kreftene har en tendens til å deformere kroppene og i tilfelle av skjær eller saks, kan det endelige resultatet være et kutt. Andre overflatekrefter som spenning eller komprimering, forlenger eller komprimerer kroppen de virker på.

Hver gang tomaten kuttes for å tilberede sausen eller en saks til seksjonen et papirark brukes, blir de beskrevne prinsippene brukt. Skjæreverktøy har vanligvis to skarpe metallark for å påføre skjærkraft på tverrsnittet av objektet for å hugge.

Kan tjene deg: Hva er det magnetiske øyeblikket? Figur 3. Skjærkraften i aksjon: Den ene av styrkene blir brukt av knivbladet, den andre er det normale utøvd av hakkebordet. Kilde: Matfoto laget av Katemangostar - Freepik.er

Hør stress

Effektene av skjærkraften avhenger av størrelsen på kraften og området den virker på, så i konstruering av konseptet Hør stress, som tar hensyn til både styrken og området.

Denne innsatsen har andre betydninger som ren styrke o kutte innsats og i sivile konstruksjoner er det ekstremt viktig.

Utility blir umiddelbart forstått når man vurderer følgende situasjon: Anta at det er to barer med samme materiale, men forskjellige tykkelser som blir utsatt for økende krefter til de bryter dem.

Det er tydelig at du må bruke større kraft, men innsatsen er den samme for enhver stolpe som har samme komposisjon for å bryte den tykkeste baren. Essays som dette er hyppige i ingeniørfag, gitt viktigheten av valg av passende materiale for at den anslåtte strukturen skal fungere optimalt.

Innsats og deformasjon

Matematisk, hvis du betegner skjærinnsats som τ, Til størrelsen på kraften som er påført som F og området som den fungerer som A, har du den gjennomsnittlige skjærinnsatsen:

τgjennomsnitt= F /a

Å være kvotienten mellom kraft og område, er innsatsen i det internasjonale systemet Newton/M2, kalt Pascal og forkortet som PA. I det engelske systemet brukes pundkraften/foten 2 og pundkraften /tomme2.

Kan tjene deg: Løsningsvarme: Hvordan det beregnes, applikasjoner og øvelser

Imidlertid er gjenstanden under skjærinnsats deformer i mange tilfeller og gjenoppretter deretter sin opprinnelige form uten å bryte, når innsatsen har sluttet å oppføre seg. Anta at deformasjonen består av en lengdeendring.

I dette tilfellet er innsatsen og deformasjonen proporsjonal, derfor kan følgende heves:

Ren styrke ∝ Unitary Deformation

Symbolet ∝ Det betyr "proporsjonalt med" og når det gjelder enhetsdeformasjonen, er det definert som forholdet mellom lengdeendringen, som vil bli kalt ΔL og den opprinnelige lengden, kalt lenten. Denne måten:

τ ∝ (ΔL / lenten)

Skjærmodulen

Når det er et forhold mellom to lengder, har enhetsdeformasjonen ingen enheter, men når du plasserer det like store symbolet, må proporsjonalitetskonstanten gi dem. Ringer G til nevnte konstant:

τ = G (ΔL / lenten)

G kalles Hør modul o kuttmodul. Den har lidenskapsfly enheter i det internasjonale systemet, og dens verdi avhenger av materialets natur. Det er mulig å bestemme slike verdier i laboratoriet, og øvde virkningen av forskjellige krefter på varierte sammensetningsprøver.

Når det kreves å bestemme størrelsen på skjærkraften fra forrige ligning, er det nok til å erstatte definisjonen av innsats:

τ = F /a = g (ΔL / lenten)

Og tydelig:

F = a × g (ΔL / lenten)

Kuttekrefter er veldig hyppige og effekten av dem må tas i betraktning i mange aspekter av vitenskap og teknologi. I konstruksjoner vises de på bjelkens støttepunkter, de kan oppstå under en ulykke og bryte et bein og dets tilstedeværelse er i stand til å endre driften av et maskineri.

De virker i stor skala på jordskorpen som forårsaker brudd i geologiske bergarter og ulykker, takket være tektonisk aktivitet. Derfor er de også ansvarlige for kontinuerlig å modellere planeten.

Referanser

  1. Øl, f. 2010. Materialmekanikk. 5. plass. Utgave. McGraw Hill. 7 - 9.
  2. Fitzgerald, 1996. Materialmekanikk. Alpha Omega. 21-23.
  3. Giancoli, d.  2006. Fysikk: Prinsipper med applikasjoner. 6tth  Ed. Prentice Hall. 238-242.
  4. Hibbeler, R.C. 2006. Materialmekanikk. 6. Utgave. Pearson Education. 22 -25
  5. Valera Negrete, J. 2005. Generelle fysikknotater. Unam. 87-98.
  6. Wikipedia. Skjærspenning. Gjenopprettet fra: i.Wikipedia.org.