Afschuiving, torsie, buigvervorming is een verandering in het volume en de vorm van een lichaam wanneer er een extra belasting op wordt uitgeoefend. In dit geval veranderen de afstanden tussen moleculen of atomen, wat leidt tot het optreden van elastische krachten. Overweeg de belangrijkste soorten vervormingen en hun kenmerken.
Knijpen en strekken
Trekvervorming houdt verband met relatieve of absolute verlenging van het lichaam. Een voorbeeld is een homogene staaf, die aan één uiteinde is bevestigd. Wanneer langs de as een in tegengestelde richting werkende kracht wordt uitgeoefend, wordt de staaf uitgerekt.
De kracht die wordt uitgeoefend op het vaste uiteinde van de staaf leidt tot compressie van het lichaam. Tijdens het comprimeren of strekken verandert het dwarsdoorsnede-oppervlak van het lichaam.
Rekvervorming is een verandering in de toestand van een object, vergezeld van een verplaatsing van zijn lagen. Dit aanzicht kan worden geanalyseerd op een model van een vast lichaam dat bestaat uit evenwijdige platen, die door veren met elkaar zijn verbonden. Door de horizontale kracht worden de platen onder een bepaalde hoek verschoven, terwijl het volume van het lichaam niet verandert. In het geval van elastische vervormingen werd een direct proportioneel verband tussen de op het lichaam uitgeoefende kracht en de afschuifhoek onthuld.verslaving.
Buigvervorming
Laten we eens kijken naar voorbeelden van dit soort vervorming. Bij buigen wordt het bolle deel van het lichaam enigszins gespannen en wordt het holle fragment samengedrukt. In het lichaam dat aan dit soort vervorming wordt onderworpen, bevindt zich een laag die geen compressie of spanning ervaart. Het wordt gewoonlijk het neutrale gebied van het vervormbare lichaam genoemd. In de buurt kunt u het lichaamsoppervlak verkleinen.
In de techniek worden voorbeelden van dit soort vervorming gebruikt om materialen te besparen en om het gewicht van constructies die worden gebouwd te verminderen. Massieve balken en staven worden vervangen door buizen, rails, I-balken.
Torsievervorming
Deze longitudinale vervorming is een niet-uniforme afschuiving. Het ontstaat onder de werking van krachten die evenwijdig aan of tegengesteld zijn aan de staaf, waarvan één uiteinde vast is. Meestal ondergaan verschillende onderdelen en mechanismen die in constructies en machines worden gebruikt, complexe vervormingen. Maar door de combinatie van verschillende varianten van vervormingen, wordt de berekening van hun eigenschappen enorm vergemakkelijkt.
Trouwens, in het proces van significante evolutie, hebben de botten van vogels en dieren een buisvormige versie van de structuur aangenomen. Deze verandering droeg bij aan de maximale versterking van het skelet bij een bepaald lichaamsgewicht.
Vervormingen naar het voorbeeld van het menselijk lichaam
Het menselijk lichaam is onderhevig aan ernstige mechanische stress door zijn eigen inspanningen en gewicht, die als fysiek lijkenactiviteiten. Over het algemeen is vervorming (verschuiving) kenmerkend voor het menselijk lichaam:
- Compressie ervaart de wervelkolom, de omhulsels van de voeten, de onderste ledematen.
- Ligamenten, bovenste ledematen, spieren, pezen zijn uitgerekt.
- Buigen is kenmerkend voor de ledematen, bekkenbeenderen, wervels.
- De nek ondergaat torsie tijdens rotatie en de handen ervaren dit tijdens rotatie.
Maar als de maximale spanning wordt overschreden, is een breuk mogelijk, bijvoorbeeld de botten van de schouder, dij. In ligamenten zijn de weefsels zo elastisch verbonden dat ze twee keer kunnen worden uitgerekt. Trouwens, schuifvervorming verklaart alle gevaren van het verplaatsen van vrouwen op hoge hakken. Het gewicht van het lichaam wordt overgebracht naar de vingers, wat de belasting op de botten verdubbelt.
Volgens de resultaten van medische onderzoeken die op scholen zijn uitgevoerd, kan slechts één van de tien kinderen als gezond worden beschouwd. Hoe zijn misvormingen gerelateerd aan de gezondheid van kinderen? Scheren, draaien en samentrekken zijn de belangrijkste oorzaken van een slechte houding bij kinderen en adolescenten.
Sterkte en vervorming
Ondanks de diversiteit van de levende en niet-levende wereld, hebben de creatie van talloze materiële objecten door de mens, alle objecten en levende wezens een gemeenschappelijke eigenschap - kracht. Het is gebruikelijk om het vermogen van een materiaal te begrijpen om gedurende een lange periode zonder zichtbare schade te blijven bestaan. Er is de kracht van structuren, moleculen, structuren. Deze eigenschap is geschikt voor bloedvaten, menselijke botten, baksteenkolommen, glas, water. Afschuifvervorming - een variant van het controleren van de structuur op sterkte.
Het gebruik van verschillende soorten vervormingen door de mens heeft diepe historische wortels. Het begon allemaal met de wens om een stok en een scherpe punt met elkaar te verbinden om zo op oeroude dieren te kunnen jagen. Al in die verre tijden was de mens geïnteresseerd in vervorming. Verschuiven, samendrukken, strekken en buigen hielpen hem bij het maken van woningen, gereedschappen en het koken van voedsel. Met de ontwikkeling van technologie is de mensheid erin geslaagd om verschillende soorten vervormingen te gebruiken, zodat ze aanzienlijke voordelen opleveren.
Wet van Hooke
Wiskundige berekeningen die nodig zijn in de bouw, techniek, maakten het mogelijk om de wet van Hooke toe te passen voor afschuifvervorming. De formule toonde een direct verband tussen de kracht die op het lichaam wordt uitgeoefend en de rek (compressie) ervan. Hooke gebruikte een stijfheidsfactor om de relatie tussen een materiaal en zijn vermogen om te vervormen aan te tonen.
Met de ontwikkeling en verbetering van technische middelen, apparaten en instrumenten, de ontwikkeling van de weerstandstheorie, werden serieuze studies van plasticiteit en elasticiteit uitgevoerd. De resultaten van de uitgevoerde fundamentele experimenten werden toegepast in constructietechnologie, de theorie van constructies en theoretische mechanica.
Dankzij een geïntegreerde aanpak van de problemen die gepaard gaan met verschillende soorten vervorming, was het mogelijk om de bouwsector te ontwikkelen, om de juiste houding bij de jongere generatie van het land te voorkomen.
Conclusie
Vervormingen die in de loop van de natuurkunde op school worden overwogen,invloed hebben op de processen die plaatsvinden in de levende wereld. In menselijke en dierlijke organismen komen torsie, buigen, strekken en compressie voortdurend voor. En om problemen die samenhangen met houding of overgewicht tijdig en volledig te voorkomen, gebruiken artsen de afhankelijkheden die door fysici zijn geïdentificeerd tijdens fundamenteel onderzoek.
Voordat bijvoorbeeld protheses van de onderste ledematen worden uitgevoerd, wordt een gedetailleerde berekening uitgevoerd van de maximale belasting waarvoor deze moet worden berekend. Prothesen worden voor elke persoon afzonderlijk geselecteerd, omdat het belangrijk is om rekening te houden met het gewicht, de lengte en de mobiliteit van de laatste. Voor schendingen van de houding worden speciale correctieriemen gebruikt, gebaseerd op het gebruik van schuifvervorming. De moderne revalidatiegeneeskunde zou niet kunnen bestaan zonder het gebruik van natuurkundige wetten en verschijnselen, ook zonder rekening te houden met de wetten van verschillende soorten vervormingen.
