Oppervlakte- en massakrachten afschuifkracht

De Hoor geweld Het is een samengestelde kracht die wordt gekenmerkt door parallel aan het uitgeoefende oppervlak te zijn en de neiging heeft het lichaam te verdelen, met elkaar de secties die voortvloeien uit de snit.

Schematisch wordt het weergegeven in figuur 1, die een afschuifkracht toont die wordt uitgeoefend op twee verschillende punten van een houten potlood. De afschuifkracht vereist op zijn beurt twee parallelle en tegengestelde krachten, die afhankelijk van hun intensiteit, in staat zijn om het potlood te vervormen of het zeker te breken.

Figuur 1. De uitgeoefende afschuifkracht met de handen veroorzaakt de afbraak van het potlood. Bron: Pixabay.

Dus, zelfs als je het hebt over de enkelvoudige hoorkracht, zijn ze eigenlijk van toepassing twee krachten, omdat afschuifkracht een samengestelde kracht. Deze krachten bestaan ​​uit twee krachten (of meer, in complexe gevallen) die in verschillende punten van een object worden uitgeoefend.

Twee krachten van dezelfde omvang en tegengestelde richting, maar met parallelle werkingslijnen vormen een paardenkrachten. De paren bieden geen vertaling naar de objecten, omdat hun resultaat nietig is, maar ze bieden wel een netto koppel.

Met een paar worden objecten zoals het stuurwiel van een voertuig gedraaid, of ze kunnen vervormen en breken, zoals in het geval van het potlood en de houten tafel weergegeven in figuur 2.

Figuur 2. De afschuifkracht verdeelt een houten balk in twee secties. Merk op dat de krachten tangentieel zijn naar de dwarsdoorsnede van de madero. Bron: f. Zapata.

[TOC]

Oppervlaktekrachten en massakrachten

Samengestelde krachten maken deel uit van de oproepen oppervlaktekrachten, Juist omdat ze op het oppervlak van de lichamen van toepassing zijn en op geen enkele manier gerelateerd zijn aan hun massa. Om het punt te verduidelijken, laten we deze twee krachten vergelijken die vaak op objecten werken: gewicht en wrijvingskracht.

Het kan u van dienst zijn: Graff Van Generator: Partijen, hoe het werkt, applicaties

De grootte van het gewicht is p = mg en omdat het afhankelijk is van het lichaam van het lichaam, is het geen oppervlaktekracht. Het is een Massale kracht, En het gewicht is het meest karakteristieke voorbeeld.

Wrijving hangt echter af van de aard van de contactoppervlakken en niet van de massa van het lichaam waarop het werkt, daarom is het een goed voorbeeld van de oppervlakkige krachten van frequent uiterlijk.

Eenvoudige krachten en samengestelde krachten

Oppervlakkige krachten kunnen zijn eenvoudig of verbindingen. We hebben al een voorbeeld gezien van kracht die in de afschuifkracht is samengesteld, en aan de andere kant wordt de wrijving weergegeven als een eenvoudige kracht, omdat een enkele pijl voldoende is om het in het lichaamsdiagram te vertegenwoordigen geïsoleerd uit het object.

Eenvoudige krachten zijn verantwoordelijk voor het afdrukken van veranderingen in de beweging van een lichaam, we weten bijvoorbeeld dat de kinetische wrijvingskracht tussen een bewegend object en het oppervlak waarop het beweegt, resulteert in een snelheidsreductie.

Integendeel, de samengestelde krachten hebben de neiging om de lichamen te vervormen en in het geval van afschuiving of schaar kan het eindresultaat een snede zijn. Andere oppervlaktekrachten zoals spanning of compressie, verlengen of comprimeren het lichaam waarop ze werken.

Elke keer dat de tomaat wordt gesneden om de saus of een schaar te bereiden om te sectie een vel papier worden gebruikt, worden de beschreven principes toegepast. Snijdgereedschap heeft meestal twee scherpe metalen platen om de afschuifkracht op de dwarsdoorsnede van het object aan te brengen om te hakken.

Kan u van dienst zijn: wat is het magnetische moment? figuur 3. De afschuifkracht in actie: een van de krachten wordt uitgeoefend door het mesblad, de andere is de normale uitgeoefende door de haktafel. Bron: Food Foto gemaakt door Katemangostar - Freepik.is

Hoor stress

De effecten van de afschuifkracht zijn afhankelijk van de grootte van de kracht en het gebied waarop het werkt, dus in engineering van het concept van Hoor stress, die rekening houdt met zowel de kracht als het gebied.

Deze inspanning heeft andere betekenissen zoals afschuifkracht o Snijdende inspanningen en in civiele constructies is het uiterst belangrijk.

Het nut ervan wordt onmiddellijk begrepen bij het overwegen van de volgende situatie: Stel dat er twee staven van hetzelfde materiaal zijn, maar verschillende dikte die worden onderworpen aan toenemende krachten totdat ze ze breken.

Het is duidelijk dat om de dikste balk te verbreken, je meer kracht moet aanbrengen, maar de inspanning is hetzelfde voor elke balk die dezelfde compositie heeft. Essays zoals deze komen vaak voor in engineering, gezien het belang van de selectie van het juiste materiaal voor de geprojecteerde structuur om optimaal te werken.

Inspanning en vervorming

Wiskundig, als je afschuifinspanning aangeeft als τ, Op de omvang van de kracht wordt uitgeoefend als F en het gebied waarop het werkt als een, u hebt de gemiddelde afschuifinspanning:

τ_gemiddeld= F /a

Als het quotiënt tussen kracht en gebied, is de eenheid van inspanningen in het internationale systeem de Newton/M², Pascal genoemd en afgekort als PA. In het Engelse systeem wordt de pond-kracht/voet gebruikt ² en de pond-force /inch².

Kan u van dienst zijn: oplossing Warmte: hoe het wordt berekend, toepassingen en oefeningen

In veel gevallen is het object onder afschuifinspanning echter vervormen en herstelt vervolgens zijn oorspronkelijke vorm zonder te breken, zodra de inspanning is gestopt met handelen. Stel dat de vervorming bestaat uit een lengteverandering.

In dit geval zijn de inspanning en vervorming evenredig, daarom kan het volgende worden verhoogd:

Afschuifkracht ∝ Unitaire vervorming

Het symbool ∝ Het betekent "evenredig met" en wat betreft de unitaire vervorming, wordt het gedefinieerd als de verhouding tussen de lengteverandering, die AL en de oorspronkelijke lengte zal worden genoemd, L genoemd_of. Op deze manier:

τ ∝ (ΔL / l_of))

De afschuifmodule

Als een verhouding tussen twee lengtes, heeft de unitaire vervorming geen eenheden, maar bij het plaatsen van het gelijke symbool moet de evenredigheidsconstante hen bieden. G bellen tot genoemde constante:

τ = G (δL / l_of))

G wordt gebeld Hoor module o Cut -module. Het heeft passie -fly -eenheden in het internationale systeem en de waarde ervan hangt af van de aard van het materiaal. Het is mogelijk om dergelijke waarden in het laboratorium te bepalen, de werking van verschillende krachten op gevarieerde samenstellingsmonsters te repeteren.

Wanneer het nodig is om de grootte van de afschuifkracht uit de vorige vergelijking te bepalen, is het voldoende om de definitie van inspanning te vervangen:

τ = F /a = g (δL / l_of))

En duidelijk:

F = a × g (δL / l_of))

Snijdende krachten zijn zeer frequent en er moeten rekening worden gehouden met hun effecten in tal van aspecten van wetenschap en technologie. In constructies verschijnen ze op de ondersteuningspunten van de stralen, ze kunnen ontstaan ​​tijdens een ongeval en een bot breken en de aanwezigheid ervan kan de werking van een machines veranderen.

Ze handelen op grote schaal op de aardkorst die breuken veroorzaken in geologische rotsen en ongevallen, dankzij tektonische activiteiten. Daarom zijn ze ook verantwoordelijk voor het continu modelleren van de planeet.

Referenties

1. Bier, f. 2010. Materiaalmechanica. 5e. Editie. McGraw Hill. 7 - 9.
2. Fitzgerald, 1996. Materiaalmechanica. Alfa omega. 21-23.
3. Giancoli, D.  2006. Fysica: principes met toepassingen. 6^Te  ED. Prentice Hall. 238-242.
4. Hibbeler, R.C. 2006. Materiaalmechanica. 6e. Editie. Pearson Education. 22 -25
5. Valera Negrete, J. 2005. ALGEMENE FYSICA -NOTIES. UNAM. 87-98.
6. Wikipedia. Shear Stress. Hersteld van: in.Wikipedia.borg.