Deformação: cisalhamento, tração, compressão, torção, flexão. Exemplos de deformação

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Deformação: cisalhamento, tração, compressão, torção, flexão. Exemplos de deformação
Deformação: cisalhamento, tração, compressão, torção, flexão. Exemplos de deformação
Anonim

Cisalhamento, torção, deformação por flexão é uma mudança no volume e na forma de um corpo quando uma carga adicional é aplicada a ele. Neste caso, as distâncias entre moléculas ou átomos mudam, levando ao aparecimento de forças elásticas. Considere os principais tipos de deformações e suas características.

deformação por cisalhamento
deformação por cisalhamento

Apertar e esticar

A deformação por tração está relacionada ao alongamento relativo ou absoluto do corpo. Um exemplo é uma haste homogênea, que é fixada em uma extremidade. Quando uma força agindo na direção oposta é aplicada ao longo do eixo, a haste é esticada.

A força aplicada na extremidade fixa da haste leva à compressão do corpo. No processo de compressão ou alongamento, a área da seção transversal do corpo muda.

A deformação por estiramento é uma mudança no estado de um objeto, acompanhada por um deslocamento de suas camadas. Esta vista pode ser analisada em um modelo de corpo sólido constituído por placas paralelas, que são interligadas por molas. Devido à força horizontal, as placas são deslocadas em algum ângulo, enquanto o volume do corpo não muda. No caso das deformações elásticas, foi revelada uma relação diretamente proporcional entre a força aplicada ao corpo e o ângulo de cisalhamento.vício.

tensão de tração
tensão de tração

Deformação da dobra

Vamos considerar exemplos desse tipo de deformação. No caso de flexão, a parte convexa do corpo é submetida a alguma tensão e o fragmento côncavo é comprimido. No interior do corpo submetido a este tipo de deformação, existe uma camada que não sofre compressão nem tensão. É comumente chamada de região neutra do corpo deformável. Perto dele, você pode reduzir a área do corpo.

Na engenharia, exemplos desse tipo de deformação são usados para economizar materiais, bem como para reduzir o peso das estruturas que estão sendo construídas. As vigas e hastes sólidas são substituídas por tubos, trilhos, vigas I.

exemplos de tensão
exemplos de tensão

Deformação torcional

Esta deformação longitudinal é um cisalhamento não uniforme. Ela surge sob a ação de forças direcionadas paralelas ou opostas à haste, que possui uma extremidade fixa. Na maioria das vezes, várias peças e mecanismos usados em estruturas e máquinas sofrem deformações complexas. Mas devido à combinação de diversas variantes de deformações, o cálculo de suas propriedades é bastante facilitado.

A propósito, no processo de evolução significativa, os ossos de pássaros e animais adotaram uma versão tubular da estrutura. Essa mudança contribuiu para o fortalecimento máximo do esqueleto em um determinado peso corporal.

deformação longitudinal
deformação longitudinal

Deformações no exemplo do corpo humano

O corpo humano é submetido a sérios estresses mecânicos de seus próprios esforços e peso, que aparecem como físicosAtividades. Em geral, a deformação (deslocamento) é característica do corpo humano:

  • A compressão experimenta a coluna, tegumentos dos pés, membros inferiores.
  • Ligamentos, membros superiores, músculos, tendões são alongados.
  • A curvatura é característica dos membros, ossos pélvicos, vértebras.
  • O pescoço sofre torção durante a rotação e as mãos experimentam durante a rotação.

Mas se a tensão máxima for excedida, é possível uma ruptura, por exemplo, dos ossos do ombro, da coxa. Nos ligamentos, os tecidos são conectados de forma tão elástica que podem ser esticados duas vezes. A propósito, a deformação de cisalhamento explica todos os perigos de mover mulheres de s alto alto. O peso do corpo será transferido para os dedos, o que dobrará a carga sobre os ossos.

De acordo com os resultados dos exames médicos realizados nas escolas, em cada dez crianças, apenas uma pode ser considerada saudável. Como as deformidades estão relacionadas à saúde das crianças? Cisalhamento, torção, contração são as principais causas de má postura em crianças e adolescentes.

tensão de cisalhamento de torção de flexão
tensão de cisalhamento de torção de flexão

Força e deformação

Apesar da diversidade do mundo vivo e não vivo, da criação de inúmeros objetos materiais pelo homem, todos os objetos e seres vivos têm uma propriedade comum - a força. É costume entender a capacidade de um material persistir por um longo período de tempo sem danos visíveis. Existe a força das estruturas, moléculas, estruturas. Esta característica é apropriada para vasos sanguíneos, ossos humanos, tijoloscolunas, vidro, água. Deformação por cisalhamento - uma variante de verificar a resistência da estrutura.

O uso de diferentes tipos de deformações pelo homem tem raízes históricas profundas. Tudo começou com o desejo de conectar um bastão e uma ponta afiada um ao outro para caçar animais antigos. Já naqueles tempos distantes, o homem se interessava pela deformação. Mudança, compressão, alongamento, flexão o ajudaram a criar moradias, ferramentas e cozinhar alimentos. Com o desenvolvimento da tecnologia, a humanidade tem conseguido utilizar diversos tipos de deformações para que tragam benefícios significativos.

Lei de Hooke para a fórmula de deformação de cisalhamento
Lei de Hooke para a fórmula de deformação de cisalhamento

Lei de Hooke

Cálculos matemáticos exigidos na construção, engenharia, possibilitaram a aplicação da lei de Hooke para a deformação por cisalhamento. A fórmula mostrou uma relação direta entre a força aplicada ao corpo e seu alongamento (compressão). Hooke usou um fator de rigidez para mostrar a relação entre um material e sua capacidade de se deformar.

Com o desenvolvimento e aperfeiçoamento dos meios técnicos, aparelhos e instrumentos, o desenvolvimento da teoria da resistência, foram realizados estudos sérios de plasticidade e elasticidade. Os resultados dos experimentos fundamentais realizados começaram a ser aplicados na tecnologia da construção, na teoria das estruturas e na mecânica teórica.

Graças a uma abordagem integrada dos problemas associados aos vários tipos de deformação, foi possível desenvolver a indústria da construção, para realizar a prevenção da postura correta na geração mais jovem do país.

Conclusão

Deformações consideradas no curso de física escolar,influenciam os processos que ocorrem no mundo vivo. Em organismos humanos e animais, torção, flexão, alongamento e compressão ocorrem constantemente. E para realizar a prevenção oportuna e completa de problemas associados à postura ou excesso de peso, os médicos usam as dependências identificadas pelos físicos durante a pesquisa fundamental.

Por exemplo, antes de realizar próteses de membros inferiores, é realizado um cálculo detalhado da carga máxima para a qual deve ser calculada. As próteses são selecionadas para cada pessoa individualmente, pois é importante levar em consideração o peso, a altura e a mobilidade desta última. Para violações de postura, são utilizados cintos de correção especiais, com base no uso de deformação por cisalhamento. A medicina de reabilitação moderna não poderia existir sem o uso de leis e fenômenos físicos, inclusive sem levar em conta as leis dos diversos tipos de deformações.

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