Fysisk

Yt- och masstyrkor skjuvkraft

Yt- och masstyrkor skjuvkraft

De Höra kraft Det är en sammansatt kraft som kännetecknas av att vara parallell med ytan som utövas och tenderar att dela upp kroppen, förskjutning med varandra de sektioner som är resultatet av snittet.

Schematiskt representeras det i figur 1, som visar en skjuvkraft som appliceras på två olika punkter på en träpenn. Skjuvkraften kräver i sin tur två parallella och motsatta krafter, som beroende på deras intensitet, kan deforma blyertspennan eller definitivt sprida den.

Figur 1. Den applicerade skjuvkraften med händerna orsakar uppdelningen av pennan. Källa: Pixabay.

Så även om du pratar om den singulära hörstyrkan gäller de faktiskt två krafter, eftersom skjuvkraft är en sammansättning. Dessa krafter består av två krafter (eller mer, i komplexa fall) som tillämpas i olika punkter i ett objekt.

Två krafter av samma storlek och motsatt riktning, men med parallella handlingslinjer utgör en styrkor. Paren ger inte översättning till objekten, eftersom deras resultat är ogiltiga, men de ger ett nettovridmoment.

Med ett par roteras föremål som ratten på ett fordon, eller de kan deformeras och bryts, som i fallet med pennan och träbordet som visas i figur 2.

figur 2. Skjuvkraften delar upp en trästång i två sektioner. Observera att krafterna är tangentiella för tvärsnittet av Madero. Källa: f. Zapata.

[TOC]

Ytkrafter och masskrafter

Sammansatta krafter är en del av samtalen ytkrafter, Precis för att de applicerar på kroppens yta och inte på något sätt är relaterade till deras massa. För att klargöra poängen, låt oss jämföra dessa två krafter som ofta agerar på föremål: vikt och friktionskraft.

Det kan tjäna dig: Graff Van Generator: Fester, hur det fungerar, applikationer

Viktens storlek är p = mg och eftersom det beror på kroppens kropp är det inte en ytkraft. Det är en Massstyrka, Och vikten är det mest karakteristiska exemplet.

Friktion beror emellertid på kontaktytorna och inte på massan av kroppen som den verkar, därför är det ett bra exempel på de ytliga krafterna för ofta utseende.

Enkla krafter och sammansatta krafter

Ytliga krafter kan vara enkel antingen föreningar. Vi har redan sett ett exempel på kraft som är sammansatt i skjuvkraften, och å andra sidan representeras friktionen som en enkel kraft, eftersom en enda pil räcker för att representera den i kroppsdiagrammet isolerat från objektet.

Enkla krafter är ansvariga för att skriva ut förändringar i en kropps rörelse, till exempel vet vi att den kinetiska friktionskraften mellan ett rörligt föremål och ytan som den rör sig, resulterar i en hastighetsminskning.

Tvärtom, de sammansatta krafterna tenderar att deformera kropparna och i fallet med skjuv eller sax kan det slutliga resultatet vara ett snitt. Andra ytkrafter som spänning eller komprimering, förlänger eller komprimerar kroppen på vilken de agerar.

Varje gång tomaten skärs för att förbereda såsen eller en sax till avsnitt A -pappersark används de beskrivna principerna. Skärverktyg har vanligtvis två vassa metallark för att applicera skjuvkraft på tvärsnittet av objektet för att hugga.

Kan tjäna dig: vad är det magnetiska ögonblicket? Figur 3. Skjuvkraften i aktion: En av krafterna appliceras av knivbladet, det andra är det normala som utövas av huggbordet. Källa: Matfoto skapad av Katemangostar - Freepik.är

Höra stress

Effekterna av skjuvkraften beror på storleken på kraften och det område som det verkar, så i konstruktion av konceptet Höra stress, som tar hänsyn till både kraften och området.

Denna ansträngning har andra betydelser som ren styrka o Att klippa ansträngningar och i civila konstruktioner är det oerhört viktigt.

Dess användbarhet förstås omedelbart när man överväger följande situation: Anta att det finns två staplar av samma material men olika tjocklekar som utsätts för ökande krafter tills de bryter dem.

Det är uppenbart att för att bryta den tjockaste baren måste du tillämpa större kraft, men ansträngningen är densamma för alla staplar som har samma komposition. Uppsatser som detta är ofta inom teknik, med tanke på vikten av valet av lämpligt material för att den beräknade strukturen fungerar optimalt.

Ansträngning och deformation

Matematiskt, om du betecknar skjuvansträngning som τ, Till storleken på kraften som appliceras som F och det område som det fungerar som en, har du den genomsnittliga skjuvansträngningen:

τgenomsnitt= F /a

Att vara kvoten mellan kraft och område är enhetens ansträngning i det internationella systemet Newton/M2, kallas pascal och förkortad som PA. I det engelska systemet används pundkraften/foten 2 och pundkraften /tum2.

Kan tjäna dig: Lösningsvärme: Hur det beräknas, applikationer och övningar

Men i många fall är objektet under skjuvansträngning deformerar och återhämtar sedan sin ursprungliga form utan att bryta, när ansträngningen har slutat agera. Anta att deformationen består av en längdförändring.

I detta fall är ansträngningen och deformationen proportionell, därför kan följande höjas:

Ren styrka ∝ Enhet deformation

Symbolen ∝ Det betyder "proportionellt mot" och när det gäller den enhetliga deformationantingen. Den här vägen:

τ ∝ (5L / lantingen)

Skjuvmodulen

Som ett förhållande mellan två längder har den enhetliga deformationen inga enheter, men när man placerar lika symbolen måste proportionalitetskonstanten ge dem. Ring G till nämnda konstant:

τ = G (5L / lantingen)

G kallas Hör modulen o CUT -modulen. Det har passionfluktenheter i internationellt system och dess värde beror på materialets natur. Det är möjligt att bestämma sådana värden i laboratoriet och repetera verkan av olika krafter på olika sammansättningsprover.

När det krävs för att bestämma storleken på skjuvkraften från föregående ekvation räcker det för att ersätta definitionen av ansträngning:

τ = F /a = g (5L / lantingen)

Och tydligt:

F = a × g (5L / lantingen)

Skärkrafter är mycket frekventa och deras effekter måste beaktas i många aspekter av vetenskap och teknik. I konstruktioner dyker upp på strålens stödpunkter, kan de uppstå under en olycka och bryta ett ben och dess närvaro kan förändra en maskinens drift.

De verkar i stor skala på jordskorpan och orsakar frakturer i geologiska stenar och olyckor, tack vare tektonisk aktivitet. Därför är de också ansvariga för att kontinuerligt modellera planeten.

Referenser

  1. Öl, f. 2010. Materialmekanik. Femte. Utgåva. McGraw Hill. 7 - 9.
  2. Fitzgerald, 1996. Materialmekanik. Alfa -omega. 21-23.
  3. Giancoli, D.  2006. Fysik: Principer med applikationer. 6tth  Ed. Prentice hall. 238-242.
  4. Hibbeler, R.C. 2006. Materialmekanik. Sjätte. Utgåva. Pearson Education. 22 -25
  5. Valera Negrete, J. 2005. Allmänna fysikanteckningar. Unk. 87-98.
  6. Wikipedia. Skjuvspänning. Återhämtad från: in.Wikipedia.org.