Nyírási, csavarási, hajlítási alakváltozás a test térfogatának és alakjának megváltozása, ha további terhelés éri. Ebben az esetben a molekulák vagy atomok közötti távolságok megváltoznak, ami rugalmas erők megjelenéséhez vezet. Tekintsük az alakváltozások fő típusait és jellemzőit.
Szorítsd össze és nyújtsd
A húzó deformáció a test relatív vagy abszolút nyúlásához kapcsolódik. Példa erre egy homogén rúd, amely az egyik végén rögzített. Ha a tengely mentén ellentétes irányú erőt fejtünk ki, a rúd megfeszül.
A rúd rögzített vége felé kifejtett erő a test összenyomódásához vezet. A kompresszió vagy nyújtás során a test keresztmetszete megváltozik.
A nyúlási deformáció egy tárgy állapotának megváltozása, amelyet rétegeinek elmozdulása kísér. Ez a nézet egy szilárd test modelljén elemezhető, amely párhuzamos lemezekből áll, amelyeket rugók kötnek össze. A vízszintes erő hatására a lemezek valamilyen szögben eltolódnak, miközben a test térfogata nem változik. Rugalmas alakváltozások esetén a testre ható erő és a nyírási szög között egyenesen arányos összefüggés mutatkozott meg.függőség.
Hajlítási deformáció
Vegyünk példákat az ilyen típusú alakváltozásokra. Hajlításnál a domború testrészt némi feszítésnek vetjük alá, a homorú töredéket összenyomjuk. Az ilyen típusú deformációnak kitett test belsejében van egy réteg, amely nem tapasztal sem nyomást, sem feszültséget. Általában a deformálható test semleges tartományának nevezik. Közelében csökkentheti a test területét.
A mérnöki munkában az ilyen típusú alakváltozások példáit anyagtakarékosságra, valamint az épülő szerkezetek tömegének csökkentésére használják. A tömör gerendákat és rudakat csövekre, sínekre, I-gerendákra cserélik.
Torziós deformáció
Ez a hosszirányú deformáció nem egyenletes nyírás. Ez a rúddal párhuzamos vagy azzal ellentétes erők hatására keletkezik, amelynek egyik vége rögzített. Leggyakrabban a szerkezetekben és gépekben használt különféle alkatrészek és mechanizmusok összetett deformációkon mennek keresztül. Ám az alakváltozások több változatának kombinációja miatt ezek tulajdonságai nagyban könnyebben kiszámíthatók.
Mellesleg, a jelentős evolúció folyamatában a madarak és állatok csontjai felvették a szerkezet csőszerű változatát. Ez a változás hozzájárult a csontváz maximális megerősödéséhez egy bizonyos testsúly mellett.
Deformációk az emberi test példáján
Az emberi test komoly mechanikai igénybevételnek van kitéve saját erőfeszítései és súlya miatt, ami fizikainak tűniktevékenységek. Általában az alakváltozás (eltolódás) jellemző az emberi testre:
- A kompresszió megtapasztalja a gerincet, a lábszárakat, az alsó végtagokat.
- A szalagok, a felső végtagok, az izmok, az inak megnyúlnak.
- A hajlítás a végtagokra, medencecsontokra, csigolyákra jellemző.
- A nyak elcsavarodik a forgás során, és a kezek ezt a forgás során tapasztalják.
De ha a maximális feszültséget túllépjük, akkor előfordulhat például a váll, a comb csontja. A szalagokban a szövetek olyan rugalmasan kapcsolódnak egymáshoz, hogy kétszer megnyújthatók. A nyírási deformáció egyébként megmagyarázza a nők magassarkúban való mozgatásának minden veszélyét. A test súlya az ujjakra hárul, ami megduplázza a csontok terhelését.
Az iskolákban végzett orvosi vizsgálatok eredményei szerint tíz gyermekből csak egy tekinthető egészségesnek. Hogyan kapcsolódnak a deformitások a gyermekek egészségéhez? A nyírás, csavarodás és összehúzódás a gyermekek és serdülők rossz testtartásának fő okai.
Szilárdság és alakváltozás
Az élő és élettelen világ sokfélesége, számos anyagi tárgy ember általi létrehozása ellenére minden tárgynak és élőlénynek közös tulajdonsága - az erő. Szokásos megérteni egy anyag azon képességét, hogy látható sérülés nélkül hosszú ideig fennmarad. Ott van a struktúrák, molekulák, struktúrák erőssége. Ez a tulajdonság alkalmas az erekre, emberi csontokra, tégláraoszlopok, üveg, víz. Nyírási deformáció – a szerkezet szilárdsági ellenőrzésének egyik változata.
A különböző típusú deformációk ember általi felhasználásának mély történelmi gyökerei vannak. Az egész azzal a szándékkal kezdődött, hogy egy botot és egy éles hegyet összekapcsoljanak egymással, hogy ősi állatokat lehessen vadászni. Az embert már azokban a távoli időkben is érdekelte a deformáció. Változás, tömörítés, nyújtás, hajlítás segített neki lakásokat, szerszámokat létrehozni és ételt főzni. A technológia fejlődésével az emberiségnek sikerült különféle típusú deformációkat alkalmaznia, hogy azok jelentős előnyökkel járjanak.
Hooke törvénye
Az építőiparban, mérnöki munkában szükséges matematikai számítások lehetővé tették a Hooke-törvény alkalmazását a nyírási alakváltozásra. A képlet közvetlen összefüggést mutatott ki a testre ható erő és a megnyúlása (összenyomódása) között. Hooke egy merevségi tényezőt használt az anyag és deformációs képessége közötti kapcsolat kimutatására.
A technikai eszközök, apparátusok és műszerek fejlesztésével, fejlesztésével, az ellenállás elméletének fejlődésével komoly plaszticitási és rugalmassági vizsgálatokat végeztek. Az elvégzett alapvető kísérletek eredményeit az építéstechnikában, a szerkezetelméletben és az elméleti mechanikában kezdték alkalmazni.
A különböző típusú deformációkkal járó problémák integrált megközelítésének köszönhetően lehetővé vált az építőipar fejlesztése, a helyes testtartás megelőzésének megvalósítása az ország fiatalabb generációi körében.
Következtetés
Az iskolai fizika során figyelembe vett deformációk,befolyásolják az élővilágban lezajló folyamatokat. Az emberi és állati szervezetekben folyamatosan fordul elő torzió, hajlítás, nyújtás és összenyomás. A testtartással vagy túlsúllyal kapcsolatos problémák időben történő és teljes megelőzésére pedig az orvosok a fizikusok által az alapkutatások során azonosított függőségeket használják fel.
Például az alsó végtagok protézisének elvégzése előtt részletesen kiszámítják azt a maximális terhelést, amelyre ki kell számítani. A protéziseket minden személynek egyénileg választják ki, mivel fontos figyelembe venni az utóbbi súlyát, magasságát és mozgékonyságát. A testtartás megsértésére speciális korrekciós öveket használnak, amelyek a nyírási deformáción alapulnak. A modern rehabilitációs medicina nem létezhetne a fizikai törvények és jelenségek alkalmazása nélkül, beleértve a különböző típusú deformációk törvényeinek figyelembevételét.
