Leikkaus-, vääntö-, taivutusmuodonmuutos on kappaleen tilavuuden ja muodon muutos, kun siihen kohdistetaan lisäkuormitus. Tässä tapauksessa molekyylien tai atomien väliset etäisyydet muuttuvat, mikä johtaa elastisten voimien esiintymiseen. Harkitse tärkeimpiä muodonmuutostyyppejä ja niiden ominaisuuksia.
purista ja venytä
Veton muodonmuutos liittyy rungon suhteelliseen tai absoluuttiseen venymiseen. Esimerkki on homogeeninen sauva, joka on kiinnitetty toiseen päähän. Kun vastakkaiseen suuntaan vaikuttava voima kohdistetaan akselia pitkin, sauva venyy.
Sauvan kiinteään päähän kohdistettu voima johtaa rungon puristumiseen. Puristuksen tai venytyksen aikana kehon poikkileikkauspinta-ala muuttuu.
Venytysmuodonmuutos on kohteen tilan muutos, johon liittyy sen kerrosten siirtyminen. Tätä näkymää voidaan analysoida kiinteän kappaleen mallilla, joka koostuu yhdensuuntaisista levyistä, jotka on liitetty toisiinsa jousien avulla. Vaakasuuntaisen voiman vuoksi levyt siirtyvät jossain kulmassa, kun taas rungon tilavuus ei muutu. Elastisten muodonmuutosten tapauksessa paljastettiin suoraan verrannollinen suhde runkoon kohdistetun voiman ja leikkauskulman välillä.riippuvuus.
Taivutuksen muodonmuutos
Katsotaanpa esimerkkejä tämäntyyppisistä muodonmuutoksista. Taivutuksen yhteydessä rungon kupera osa joutuu jonkin verran jännitykseen ja kovera fragmentti puristuu kokoon. Tämäntyyppiselle muodonmuutokselle altistetun rungon sisällä on kerros, joka ei koe puristusta tai jännitystä. Sitä kutsutaan yleisesti muotoaan muuttavan kappaleen neutraaliksi alueeksi. Sen lähellä voit pienentää kehon pinta-alaa.
Suunnittelussa esimerkkejä tämän tyyppisistä muodonmuutoksista käytetään materiaalien säästämiseksi sekä rakennettavien rakenteiden painon vähentämiseksi. Kiinteät palkit ja tangot korvataan putkilla, kiskoilla, I-palkeilla.
Vääntömuodonmuutos
Tämä pituussuuntainen muodonmuutos on epätasainen leikkaus. Se syntyy voimien vaikutuksesta, jotka on suunnattu samansuuntaisesti tai vastakkain tangon kanssa, jonka toinen pää on kiinteä. Useimmiten rakenteissa ja koneissa käytetyt osat ja mekanismit käyvät läpi monimutkaisia muodonmuutoksia. Mutta useiden muodonmuutosten yhdistelmän ansiosta niiden ominaisuuksien laskeminen helpottuu huomattavasti.
Muuten, merkittävän evoluution aikana lintujen ja eläinten luut ovat omaksuneet rakenteesta putkimaisen version. Tämä muutos vaikutti luuston maksimaaliseen vahvistumiseen tietyllä painolla.
Deformaatiot ihmiskehon esimerkissä
Ihmiskeho altistuu vakavalle mekaaniselle rasitukselle omasta ponnisteluistaan ja painostaan, joka vaikuttaa fyysiseltätoimintaa. Yleensä muodonmuutos (siirtymä) on ominaista ihmiskeholle:
- Puraus kokee selkärangan, jalkojen ihoalueet, alaraajat.
- Siteet, yläraajat, lihakset, jänteet venyvät.
- Taivuttaminen on ominaista raajoille, lantion luille, nikamille.
- Niska joutuu vääntymään pyörimisen aikana, ja kädet kokevat sen pyörimisen aikana.
Mutta jos maksimirasitus ylittyy, repeämä on mahdollinen, esimerkiksi olkapään, reiden luut. Nivelsiteissä kudokset liittyvät niin joustavasti, että niitä voidaan venyttää kahdesti. Muuten, leikkausmuodonmuutos selittää kaikki naisten liikkumisen vaarat korkokengissä. Kehon paino siirtyy sormiin, mikä kaksinkertaistaa luiden kuormituksen.
Kouluissa tehtyjen lääkärintarkastusten tulosten mukaan kymmenestä lapsesta vain yhtä voidaan pitää terveenä. Miten epämuodostumat liittyvät lasten terveyteen? Leikkautuminen, vääntyminen ja supistuminen ovat tärkeimmät syyt lasten ja nuorten huonoon ryhtiin.
Lujuus ja muodonmuutos
Elävän ja elottoman maailman monimuotoisuudesta, ihmisen luomasta lukuisista aineellisista esineistä huolimatta kaikilla esineillä ja elävillä olennoilla on yhteinen ominaisuus - voima. On tapana ymmärtää materiaalin kyky kestää pitkään ilman näkyviä vaurioita. Siellä on rakenteiden, molekyylien, rakenteiden vahvuus. Tämä ominaisuus sopii verisuonille, ihmisen luille, tiilellepylväät, lasi, vesi. Leikkausmuodonmuutos - muunnelma rakenteen lujuuden tarkistamisesta.
Ihmisen erilaisten muodonmuutosten käytöllä on syvät historialliset juuret. Kaikki alkoi halusta yhdistää keppi ja terävä kärki toisiinsa muinaisten eläinten metsästämiseksi. Jo noina kaukaisina aikoina ihminen oli kiinnostunut muodonmuutoksista. Vaihto, puristus, venyttely, taivutus auttoivat häntä luomaan asuntoja, työkaluja ja valmistamaan ruokaa. Teknologian kehityksen myötä ihmiskunta on onnistunut käyttämään erilaisia muodonmuutoksia niin, että niistä on merkittäviä etuja.
Hooken laki
Rakentamisessa ja suunnittelussa tarvittavat matemaattiset laskelmat mahdollistivat Hooken lain soveltamisen leikkausmuodonmuutokseen. Kaava osoitti suoran yhteyden kehoon kohdistetun voiman ja sen venymisen (puristumisen) välillä. Hooke käytti jäykkyystekijää osoittamaan materiaalin ja sen muodonmuutoskyvyn välistä suhdetta.
Teknisten välineiden, laitteiden ja instrumenttien kehittämisen ja parantamisen sekä vastustuskyvyn teorian kehittymisen myötä suoritettiin vakavia plastisuuden ja elastisuuden tutkimuksia. Tehtyjen peruskokeiden tuloksia alettiin soveltaa rakennustekniikassa, rakenneteoriassa ja teoreettisessa mekaniikassa.
Erityyppisiin muodonmuutoksiin liittyviin ongelmiin integroidun lähestymistavan ansiosta oli mahdollista kehittää rakennusalaa, toteuttaa oikean asennon ehkäisyä maan nuoremmassa sukupolvessa.
Johtopäätös
Koulufysiikassa huomioitu muodonmuutos,vaikuttaa elävässä maailmassa tapahtuviin prosesseihin. Ihmis- ja eläinorganismeissa esiintyy jatkuvasti vääntöä, taipumista, venymistä ja puristamista. Ja suorittaakseen ryhtiin tai ylipainoon liittyvien ongelmien oikea-aikaisen ja täydellisen enn altaehkäisyn lääkärit käyttävät fyysikkojen perustutkimuksen aikana havaitsemia riippuvuuksia.
Esimerkiksi ennen alaraajojen proteesia tehdään yksityiskohtainen laskelma enimmäiskuormituksesta, jolle se tulisi laskea. Proteesit valitaan jokaiselle yksilöllisesti, koska on tärkeää ottaa huomioon jälkimmäisen paino, pituus ja liikkuvuus. Asennon rikkomiseen käytetään erityisiä korjaushihnoja, jotka perustuvat leikkausmuodonmuutoksen käyttöön. Nykyaikainen kuntoutuslääketiede ei voisi olla olemassa ilman fyysisten lakien ja ilmiöiden käyttöä, myös ottamatta huomioon erityyppisten muodonmuutosten lakeja.
