Smyk, kroucení, ohybová deformace je změna objemu a tvaru tělesa, když na něj působí dodatečné zatížení. V tomto případě se vzdálenosti mezi molekulami nebo atomy mění, což vede ke vzniku elastických sil. Zvažte hlavní typy deformací a jejich charakteristiky.
Smáčkněte a natáhněte
Deformace v tahu souvisí s relativním nebo absolutním prodloužením tělesa. Příkladem je homogenní tyč, která je upevněna na jednom konci. Při působení síly působící v opačném směru podél osy se tyč natáhne.
Síla působící na pevný konec tyče vede ke stlačení těla. V procesu komprese nebo protahování se plocha průřezu těla mění.
Deformace roztažení je změna stavu objektu doprovázená posunutím jeho vrstev. Tento pohled lze analyzovat na modelu pevného tělesa skládajícího se z rovnoběžných desek, které jsou vzájemně propojeny pružinami. Vlivem vodorovné síly jsou desky posunuty pod určitým úhlem, přičemž objem tělesa se nemění. V případě pružných deformací byl odhalen přímo úměrný vztah mezi silou působící na těleso a úhlem smyku.závislost.
Deformace ohybu
Uvažujme příklady tohoto typu deformace. V případě ohýbání je konvexní část těla vystavena určitému napětí a konkávní fragment je stlačen. Uvnitř těla vystaveného tomuto typu deformace je vrstva, která nepodléhá tlaku ani tahu. Běžně se nazývá neutrální oblast deformovatelného tělesa. V jeho blízkosti můžete zmenšit plochu těla.
Ve strojírenství se příklady tohoto typu deformace používají k úspoře materiálů a také ke snížení hmotnosti stavěných konstrukcí. Plné nosníky a tyče jsou nahrazeny trubkami, kolejnicemi, I-nosníky.
Torzní deformace
Tato podélná deformace je nerovnoměrný smyk. Vzniká působením sil směřujících rovnoběžně nebo protilehle k tyči, která má jeden konec pevný. Nejčastěji dochází ke složitým deformacím různých částí a mechanismů používaných v konstrukcích a strojích. Ale díky kombinaci více variant deformací je výpočet jejich vlastností značně usnadněn.
Mimochodem, v procesu významné evoluce kosti ptáků a zvířat přijaly trubkovou verzi struktury. Tato změna přispěla k maximálnímu zpevnění kostry při určité tělesné hmotnosti.
Deformace na příkladu lidského těla
Lidské tělo je vystaveno vážnému mechanickému namáhání z vlastního úsilí a hmotnosti, které se jeví jako fyzickéčinnosti. Obecně je deformace (posun) charakteristická pro lidské tělo:
- Komprese postihuje páteř, kůži chodidel, dolní končetiny.
- Vazy, horní končetiny, svaly, šlachy jsou natažené.
- Ohýbání je charakteristické pro končetiny, pánevní kosti, obratle.
- Krk podléhá torzi během rotace a ruce to zažívají během rotace.
Pokud je však překročeno maximální napětí, je možné natržení, například kosti ramene, stehna. Ve vazech jsou tkáně spojeny tak elasticky, že je lze natáhnout dvakrát. Mimochodem, smyková deformace vysvětluje všechna nebezpečí pohybu žen na vysokých podpatcích. Váha těla se přenese na prsty, čímž se zdvojnásobí zatížení kostí.
Podle výsledků lékařských prohlídek provedených ve školách lze z deseti dětí považovat pouze jedno za zdravé. Jak souvisí deformace se zdravím dětí? Stříhání, kroucení, kontrakce jsou hlavními příčinami špatného držení těla u dětí a dospívajících.
Síla a deformace
Navzdory rozmanitosti živého a neživého světa, stvoření mnoha hmotných předmětů člověkem, mají všechny předměty a živé bytosti společnou vlastnost – sílu. Je obvyklé chápat schopnost materiálu přetrvávat po dlouhou dobu bez viditelného poškození. Existuje síla struktur, molekul, struktur. Tato vlastnost je vhodná pro krevní cévy, lidské kosti, cihlykolony, sklo, voda. Smyková deformace - varianta kontroly pevnosti konstrukce.
Použití různých typů deformací člověkem má hluboké historické kořeny. Všechno to začalo touhou spojit hůl a ostrý hrot k sobě za účelem lovu starověkých zvířat. Již v oněch vzdálených dobách se člověk zajímal o deformace. Posun, stlačování, natahování, ohýbání mu pomáhalo vytvářet obydlí, nástroje a vařit jídlo. S rozvojem technologií se lidstvu podařilo využít různé druhy deformací tak, že přinášejí značné výhody.
Hookeův zákon
Matematické výpočty požadované ve stavebnictví a strojírenství umožnily aplikovat Hookův zákon pro smykovou deformaci. Vzorec ukázal přímý vztah mezi silou působící na těleso a jeho prodloužením (kompresí). Hooke použil faktor tuhosti, aby ukázal vztah mezi materiálem a jeho schopností deformace.
S vývojem a zdokonalováním technických prostředků, přístrojů a přístrojů, rozvojem teorie odporu byly provedeny seriózní studie plasticity a elasticity. Výsledky provedených zásadních experimentů se začaly uplatňovat ve stavební technologii, teorii konstrukcí a teoretické mechanice.
Díky integrovanému přístupu k problémům spojeným s různými typy deformací se podařilo rozvinout stavebnictví, provádět prevenci správného držení těla u mladé generace v zemi.
Závěr
Deformace uvažované v průběhu školní fyziky,ovlivnit procesy probíhající v živém světě. V lidských a zvířecích organismech neustále dochází ke kroucení, ohýbání, natahování a stlačování. A aby bylo možné provést včasnou a úplnou prevenci problémů spojených s držením těla nebo nadváhou, lékaři využívají závislostí zjištěných fyziky během základního výzkumu.
Například před prováděním protetiky dolních končetin se provede podrobný výpočet maximální zátěže, pro kterou by měla být vypočtena. Protézy jsou vybírány pro každou osobu individuálně, protože je důležité vzít v úvahu váhu, výšku a pohyblivost druhé. Pro porušení držení těla se používají speciální korekční pásy založené na použití smykové deformace. Moderní rehabilitační medicína by nemohla existovat bez použití fyzikálních zákonů a jevů, včetně bez zohlednění zákonitostí různých typů deformací.
