La deformació per cisalla, torsió i flexió és un canvi en el volum i la forma d'un cos quan se li aplica una càrrega addicional. En aquest cas, les distàncies entre molècules o àtoms canvien, donant lloc a l'aparició de forces elàstiques. Considereu els principals tipus de deformacions i les seves característiques.
Premeu i estira
La deformació per tracció està relacionada amb l'allargament relatiu o absolut del cos. Un exemple és una vareta homogènia, que es fixa en un extrem. Quan s'aplica una força que actua en sentit contrari al llarg de l'eix, la vareta s'estira.
La força aplicada cap a l'extrem fix de la vareta condueix a la compressió del cos. En el procés de compressió o estirament, l'àrea de la secció transversal del cos canvia.
La deformació d'estirament és un canvi en l'estat d'un objecte, acompanyat d'un desplaçament de les seves capes. Aquesta vista es pot analitzar en un model d'un cos sòlid format per plaques paral·leles, que estan interconnectades per molles. A causa de la força horitzontal, les plaques es desplacen en algun angle, mentre que el volum del cos no canvia. En el cas de les deformacions elàstiques, es va revelar una relació directament proporcional entre la força aplicada al cos i l'angle de tall.addicció.
Deformació de la flexió
Considerem exemples d'aquest tipus de deformació. En el cas de la flexió, la part convexa del cos està sotmesa a una certa tensió, i el fragment còncau es comprimeix. A l'interior del cos sotmès a aquest tipus de deformació hi ha una capa que no experimenta ni compressió ni tensió. S'anomena comunament la regió neutra del cos deformable. A prop d'ell, podeu reduir l'àrea del cos.
En enginyeria, s'utilitzen exemples d'aquest tipus de deformació per estalviar materials, així com per reduir el pes de les estructures que es construeixen. Les bigues i barres sòlides es substitueixen per canonades, rails, bigues en I.
Deformació torsional
Aquesta deformació longitudinal és una cisalla no uniforme. Sorgeix sota l'acció de forces dirigides paral·leles o oposades a la vareta, que té un extrem fix. Molt sovint, diverses peces i mecanismes utilitzats en estructures i màquines pateixen deformacions complexes. Però a causa de la combinació de diverses variants de deformacions, el càlcul de les seves propietats es facilita molt.
Per cert, en el procés d'evolució significativa, els ossos d'aus i animals han adoptat una versió tubular de l'estructura. Aquest canvi va contribuir a l'enfortiment màxim de l'esquelet amb un pes corporal determinat.
Deformacions en l'exemple del cos humà
El cos humà està sotmès a un estrès mecànic greu pels seus propis esforços i pes, que apareixen com a físicsactivitats. En general, la deformació (desplaçament) és característica del cos humà:
- La compressió experimenta la columna vertebral, els teguments dels peus, les extremitats inferiors.
- Els lligaments, les extremitats superiors, els músculs i els tendons estan estirats.
- La flexió és característica de les extremitats, els ossos pèlvics i les vèrtebres.
- El coll experimenta una torsió durant la rotació i les mans ho experimenten durant la rotació.
Però si es supera la tensió màxima, és possible una ruptura, per exemple, els ossos de l'espatlla, la cuixa. En els lligaments, els teixits estan connectats de manera elàstica que es poden estirar dues vegades. Per cert, la deformació de cisalla explica tots els perills de moure dones amb talons alts. El pes del cos es transferirà als dits, cosa que duplicarà la càrrega dels ossos.
Segons els resultats de les revisions mèdiques realitzades a les escoles, de cada deu nens només un es pot considerar saludable. Com es relacionen les deformitats amb la salut dels nens? La cisalla, la torsió i la contracció són les principals causes de la mala postura en nens i adolescents.
Força i deformació
Malgrat la diversitat del món viu i no viu, la creació de nombrosos objectes materials per part de l'home, tots els objectes i éssers vius tenen una propietat comuna: la força. És habitual entendre la capacitat d'un material per persistir durant un llarg període de temps sense danys visibles. Hi ha la força de les estructures, les molècules, les estructures. Aquesta característica és adequada per als vasos sanguinis, ossos humans, maócolumnes, vidre, aigua. Deformació per cisalla: una variant per comprovar la resistència de l'estructura.
L'ús de diferents tipus de deformacions per part de l'home té arrels històriques profundes. Tot va començar amb el desig de connectar un pal i una punta afilada entre ells per caçar animals antics. Ja en aquells temps llunyans, l'home s'interessava per la deformació. El canvi, la compressió, l'estirament, la flexió el van ajudar a crear habitatges, eines i cuinar aliments. Amb el desenvolupament de la tecnologia, la humanitat ha aconseguit utilitzar diversos tipus de deformacions perquè aportin beneficis importants.
La llei de Hooke
Els càlculs matemàtics requerits en construcció, enginyeria, van fer possible aplicar la llei de Hooke per a la deformació per cisalla. La fórmula mostrava una relació directa entre la força aplicada al cos i el seu allargament (compressió). Hooke va utilitzar un factor de rigidesa per mostrar la relació entre un material i la seva capacitat de deformar-se.
Amb el desenvolupament i millora de mitjans tècnics, aparells i instruments, es van dur a terme el desenvolupament de la teoria de la resistència, estudis seriosos de plasticitat i elasticitat. Els resultats dels experiments fonamentals realitzats es van començar a aplicar en la tecnologia de la construcció, la teoria d'estructures i la mecànica teòrica.
Gràcies a un enfocament integrat dels problemes associats a diversos tipus de deformació, es va poder desenvolupar la indústria de la construcció, per dur a terme la prevenció de la postura correcta en la generació més jove del país.
Conclusió
Deformacions considerades en el curs de la física escolar,influir en els processos que tenen lloc en el món viu. En els organismes humans i animals, la torsió, la flexió, l'estirament i la compressió es produeixen constantment. I per tal de realitzar una prevenció completa i oportuna dels problemes associats a la postura o el sobrepès, els metges utilitzen les dependències identificades pels físics durant la investigació fonamental..
Per exemple, abans de realitzar les pròtesis d'extremitats inferiors, es fa un càlcul detallat de la càrrega màxima per a la qual s'ha de calcular. Les pròtesis es seleccionen per a cada persona de manera individual, ja que és important tenir en compte el pes, l'alçada i la mobilitat d'aquesta última. Per a les violacions de la postura, s'utilitzen cinturons de correcció especials, basats en l'ús de la deformació de cisalla. La medicina de rehabilitació moderna no podria existir sense l'ús de lleis i fenòmens físics, fins i tot sense tenir en compte les lleis de diversos tipus de deformacions.
