Strižna, torzijska, upogibna deformacija je sprememba volumna in oblike telesa, ko se nanj uporabi dodatna obremenitev. V tem primeru se spreminjajo razdalje med molekulami ali atomi, kar vodi do pojava elastičnih sil. Razmislite o glavnih vrstah deformacij in njihovih značilnostih.
Stisni in raztegni
Natezna deformacija je povezana z relativnim ali absolutnim raztezkom telesa. Primer je homogena palica, ki je pritrjena na enem koncu. Ko vzdolž osi deluje sila, ki deluje v nasprotni smeri, se palica raztegne.
Sila, ki deluje proti fiksnemu koncu palice, vodi do stiskanja telesa. V procesu stiskanja ali raztezanja se spremeni površina prečnega prereza telesa.
Raztezna deformacija je sprememba stanja predmeta, ki jo spremlja premik njegovih plasti. Ta pogled je mogoče analizirati na modelu trdnega telesa, sestavljenega iz vzporednih plošč, ki so med seboj povezane z vzmeti. Zaradi vodoravne sile se plošče premaknejo pod določenim kotom, medtem ko se volumen telesa ne spremeni. V primeru elastičnih deformacij se je pokazalo premo sorazmerno razmerje med silo, ki deluje na telo, in strižnim kotom.odvisnost.
Deformacija upogiba
Upoštevajmo primere te vrste deformacij. V primeru upogibanja je konveksni del telesa izpostavljen določeni napetosti, konkavni fragment pa se stisne. V notranjosti telesa, ki je izpostavljeno tej vrsti deformacije, je plast, ki ne doživlja niti stiskanja niti napetosti. Običajno se imenuje nevtralno območje deformabilnega telesa. V bližini lahko zmanjšate površino telesa.
V inženirstvu se primeri te vrste deformacij uporabljajo za varčevanje z materiali, pa tudi za zmanjšanje teže konstrukcij, ki se gradijo. Polni nosilci in palice se zamenjajo s cevmi, tirnicami, I-tramovi.
Torzijska deformacija
Ta vzdolžna deformacija je neenakomerna strižna. Nastane pod delovanjem sil, usmerjenih vzporedno ali nasprotno palici, ki ima en konec pritrjen. Najpogosteje so različni deli in mehanizmi, ki se uporabljajo v strukturah in strojih, podvrženi kompleksnim deformacijam. Toda zaradi kombinacije več variant deformacij je izračun njihovih lastnosti močno olajšan.
Mimogrede, v procesu pomembne evolucije so kosti ptic in živali sprejele cevasto različico strukture. Ta sprememba je prispevala k maksimalni krepitvi okostja pri določeni telesni teži.
Deformacije na primeru človeškega telesa
Človeško telo je izpostavljeno resnemu mehanskemu stresu zaradi lastnih naporov in teže, ki se kaže kot fizičnidejavnosti. Na splošno je deformacija (premik) značilna za človeško telo:
- Kompresija doživi hrbtenico, kožo stopal, spodnje okončine.
- Vezi, zgornji udi, mišice, kite so raztegnjeni.
- Upogibanje je značilno za okončine, medenične kosti, vretenca.
- Vrat se med vrtenjem zasuka, roke pa to doživijo med vrtenjem.
Ampak, če je največji stres presežen, je možen zlom, na primer kosti rame, stegna. V ligamentih so tkiva povezana tako elastično, da jih je mogoče dvakrat raztegniti. Mimogrede, strižna deformacija pojasnjuje vse nevarnosti premikanja žensk v visokih petah. Teža telesa se bo prenesla na prste, kar bo podvojilo obremenitev kosti.
Po rezultatih zdravniških pregledov, opravljenih v šolah, lahko od desetih otrok le enega štejemo za zdravega. Kako so deformacije povezane z zdravjem otrok? Striženje, zvijanje, krčenje so glavni vzroki za slabo držo pri otrocih in mladostnikih.
Moč in deformacija
Kljub raznolikosti živega in neživega sveta, ustvarjanju številnih materialnih predmetov s strani človeka, imajo vsi predmeti in živa bitja skupno lastnost – moč. Običajno je razumeti sposobnost materiala, da obstoji dolgo časa brez vidnih poškodb. Obstaja moč struktur, molekul, struktur. Ta lastnost je primerna za krvne žile, človeške kosti, opekostebri, steklo, voda. Strižna deformacija - varianta preverjanja trdnosti konstrukcije.
Uporaba različnih vrst deformacij s strani človeka ima globoke zgodovinske korenine. Vse se je začelo z željo, da bi med seboj povezali palico in ostro konico, da bi lovili starodavne živali. Že v tistih daljnih časih je človeka zanimala deformacija. Premikanje, stiskanje, raztezanje, upogibanje so mu pomagali pri ustvarjanju stanovanj, orodij in kuhanju hrane. Z razvojem tehnologije je človeštvu uspelo uporabiti različne vrste deformacij, tako da prinašajo pomembne koristi.
Hookov zakon
Matematični izračuni, potrebni v gradbeništvu, inženiringu, so omogočili uporabo Hookeovega zakona za strižno deformacijo. Formula je pokazala neposredno povezavo med silo, ki deluje na telo, in njegovim raztezkom (stiskanjem). Hooke je uporabil faktor togosti, da bi pokazal razmerje med materialom in njegovo sposobnostjo deformacije.
Z razvojem in izboljševanjem tehničnih sredstev, aparatov in instrumentov, razvojem teorije upora, so se izvajale resne študije plastičnosti in elastičnosti. Rezultati temeljnih eksperimentov so se začeli uporabljati v gradbeni tehnologiji, teoriji konstrukcij in teoretični mehaniki.
Zahvaljujoč celostnemu pristopu k problemom, povezanim z različnimi vrstami deformacij, je bilo mogoče razviti gradbeno industrijo, izvajati preprečevanje pravilne drže pri mlajši generaciji države.
Sklep
Deformacije, obravnavane pri šolski fiziki,vpliva na procese, ki se dogajajo v živem svetu. V človeških in živalskih organizmih se nenehno pojavljajo torzija, upogibanje, raztezanje in stiskanje. Za pravočasno in popolno preprečevanje težav, povezanih s držo ali prekomerno telesno težo, zdravniki uporabljajo odvisnosti, ki so jih ugotovili fiziki med temeljnimi raziskavami.
Na primer, pred izvedbo protetike spodnjih okončin se izvede podroben izračun največje obremenitve, za katero naj se izračuna. Proteze izberemo za vsako osebo posebej, saj je pomembno upoštevati težo, višino in gibljivost slednje. Za kršitve drže se uporabljajo posebni korekcijski pasovi, ki temeljijo na uporabi strižne deformacije. Sodobna rehabilitacijska medicina ne bi mogla obstajati brez uporabe fizikalnih zakonov in pojavov, tudi brez upoštevanja zakonitosti različnih vrst deformacij.
