Mehaničko naprezanje: definicija, formula, jedinice

Stupanj promjene oblika tijela tijekom deformacije ne ovisi samo o prirodi tvari, već io fizičkoj količini kao mehaničkom naprezanju. Ako uzmemo u obzir atomsku kristalnu rešetku takve tvari, možemo primijetiti stalnu međusobnu interakciju molekula. Ovo stanje izravno utječe na veličinu mehaničkog naprezanja.

Što je deformacija? Vrste deformacija

Fenomen u kojem se promjena oblika tijela događa pod djelovanjem vanjske sile naziva se deformacija. Njegova priroda leži u kretanju molekula materije ili cijelih slojeva kristalne rešetke, što dovodi do pojave tzv. Defekata. Stupanj deformacije ovisi o mnogim čimbenicima, među kojima možemo uzeti u obzir mehaničko naprezanje.

Postoji nekoliko vrsta promjena oblika tijela:

1. Rastezanje deformacija kada vanjska sila djeluje duž cijelog tijela. Ima praktičnu vrijednost u proizvodnji užadi, kablova i građevinskih materijala;
2. Kompresijska deformacija. U ovom slučaju, vektor djelovanja vanjske sile podudara se s uzdužnom osi tijela, ali je usmjeren prema središtu ovog tijela. Ova vrsta deformacije koristi se u proizvodnji metala i građevinskih materijala kako bi im se pružila čvrstoća;
3. Smična deformacija nastaje pod djelovanjem vanjske sile, koja je usmjerena okomito na uzdužnu os i uzrokuje pomicanje različitih ravnina tijela u odnosu na druge;
4. Deformaciju savijanja karakterizira zakrivljenost glavne osi tijela, na primjer, kada postoje dvije točke oslanjanja. Sila koja može izdržati ovaj ili onaj objekt, kao i mehanički napon igraju veliku ulogu u stvaranju građevinskog materijala;
5. Torzijska deformacija se događa kada se tijelo okreće oko svoje uzdužne osi. Ova vrsta deformacije može se jasno pokazati na izvoru, koji će, nakon prestanka vanjske sile, povratiti svoj oblik.

Elastična i plastična deformacija

Mehanički stres, koji ovisi o prirodi tvari, utječe na sposobnost tijela da povrati svoj prvobitni oblik nakon što se u kristalnoj rešetki pojavi defekt. Na temelju toga razlikuju se elastična i plastična deformacija.

Tijekom plastične deformacije tijelo nakon djelovanja vanjske sile nije u stanju vratiti svoj prijašnji oblik. Na primjer, plastelin s prstom koji ga pritišće održava fosu formiranom.

Elastična deformacija karakteristična je za one tvari koje mogu obnoviti svoj izvorni oblik nakon izlaganja vanjskim silama. Primjer je ista opruga, koja se za bilo koju gore opisanu deformaciju vraća u svoje prvobitno stanje.

Mehanički stres: formula i definicija

Veličina mehaničkog naprezanja karakterizirana je unutarnjim silama molekula koje su usmjerene protiv tlaka i deformacije tijela po jedinici površine.

Postoje dvije vrste napona:

1. Normalno naprezanje se primjenjuje po jedinici površine presjeka paralelno s glavnom osi tijela.
2. Tangencijalno mehaničko naprezanje primjenjuje se po jedinici površine presjeka bilo koje druge ravnine presjeka.

Za matematički proračun mehaničkog naprezanja koristi se formula: Q = F / S.

Jedinice mehaničkih naprezanja

Vrijednost Q u SI se mjeri u Pascalima (Pa) i ovisi o unutarnjoj sili otpornosti na deformaciju, kao i na području tijela. Sada možete pronaći druge jedinice za mjerenje mehaničkog naprezanja. To uključuje atmosferu, torr, bar, fizičku i tehničku atmosferu, metar vodenog stupca, milimetar (inč) žive, funtu-snagu po kvadratnom inču itd.