СНАГА СМИЦАЊА: ПОВРШИНСКЕ И МАСНЕ СИЛЕ - ФИЗИЧКИ - 2025

Схеар Сила је једињење сила која карактерише тиме што паралелно са површине на којој је извршен и тежи да деле тело, уклањајући делове настале из реза.

Схематски је приказано на слици 1, на којој је приказана сила сечења која се примењује на две различите тачке дрвене оловке. Сила смицања заузврат захтева две паралелне и супротне силе, које су у зависности од њиховог интензитета способне да деформишу оловку или је дефинитивно ломе.

Слика 1. смична сила примењена рукама узрокује лом оловке. Извор: Пикабаи.

Дакле, иако говоримо о посмичној сили у једнини, у стварности се примењују две силе, пошто је смицарска сила сложена сила. Ове силе се састоје од две силе (или више, у сложеним случајевима) које се примењују у различитим тачкама на објекту.

Две силе исте величине и супротног смера, али са паралелним линијама деловања, чине пар сила. Парови не пружају превод објектима, јер је њихов резултат нула, али они дају нето обртни момент.

Са паром се ротирају предмети попут управљача возила или се могу деформисати и сломити као у случају оловке и дрвене плоче приказане на слици 2.

Слика 2. Сила смицања дели дрвену шипку у два дела. Имајте на уму да су силе тангенцијалне у односу на пресек трупаца. Извор: Ф. Запата.

Површинске и масне силе

Састављене силе су део такозваних површинских сила, управо зато што се примењују на површини тела и ни на који начин нису повезане са њиховом масом. Да бисмо разјаснили тачку, упоредимо ове две силе које често делују на предмете: тежину и силу трења.

Јачина тежине је П = мг и пошто зависи од масе тела, то није површинска сила. То је сила масе, а тежина је најкарактеристичнији пример.

Сада трење зависи од природе додирних површина, а не од масе тела на које делује, па је то добар пример површинских сила које се често појављују.

Једноставне силе и сложене силе

Површинске силе могу бити једноставне или сложене. Већ смо видели пример сложене силе у смицарској сили, а са своје стране трење је представљено као једноставна сила, јер је једна стрелица довољна да је представи у изолованом дијаграму тела објекта.

Једноставне силе су одговорне за штампање промена у кретању тела, на пример, знамо да кинетичка сила трења између покретног предмета и површине на којој се креће резултира смањењем брзине.

Супротно томе, сложене силе имају тенденцију да деформишу тела и у случају секача или маказа крајњи резултат може бити рез. Остале површинске силе, као што су напетост или компресија, продужују или стишћу тело на које делују.

Сваки пут када се парадајз сече за припрему соса или се шкарама користи за одлагање листа папира, примењују се описани принципи. Алати за сечење обично имају две оштре металне сечиве за примену силе смицања на пресек предмета који треба да сеце.

Слика 3. Сила смицања у деловању: једну силу примењује оштрица ножа, а другу је нормалну снагу коју врши даска за сечење. Извор: Фотографија хране креирана од стране катемангостар - фреепик.ес

Јак стрес

Ефекти силе смицања зависе од величине силе и подручја на које делује, па се у инжењерству широко користи концепт посмичног напрезања, који узима у обзир и силу и површину.

Овај стрес има и друга значења као што су напони смицања или напони смицања, а код грађевинских конструкција изузетно је важно то узети у обзир, јер многи пропусти у конструкцијама потичу од дјеловања посмичних сила.

Његова корисност се одмах разуме када узмемо у обзир следећу ситуацију: претпоставимо да имате две шипке истог материјала, али различите дебљине, које су изложене све већим силама док се не покидају.

Очигледно је да се за пробијање дебље шипке мора применити већа сила, међутим напор је исти за све шипке које имају исти састав. Тестови попут овог су чести у инжењерингу, с обзиром на важност одабира правог материјала за оптимално функционисање пројектоване конструкције.

Стрес и напрезање

Математички, ако је посмично напрезање означено са τ, јачина примењене силе као Ф и површина над којом делује као А, имамо просечни напон смицања:

Будући да је квоцијент између силе и подручја, јединица напора у међународном систему је невтон / м ² , назван Пасцал и скраћено Па. У енглеском систему поунд-форце / фоот ² и поунд-форце / инч ² .

Међутим, у многим случајевима се предмет подвргнут смицарском напрезању деформише и затим враћа свој првобитни облик, а да се заправо не разбије, након што стрес престане да делује. Претпоставимо да се деформација састоји од промене у дужини.

У овом случају су напони и напони пропорционални, па се може размотрити следеће:

Симбол ∝ значи "пропорционалан", а што се тиче деформације јединице, он је дефинисан као квоцијент између промене дужине, која ће се звати ΔЛ, и оригиналне дужине, која се назива Л _о . На овај начин:

Модул маказе

Будући да је квоцијент између две дужине, сој нема јединице, али када поставља симбол једнакости, константа пропорционалности мора их обезбедити. Позивање Г на поменуту константу:

Г се назива модул смицања или модул смицања. Има Пасцал јединице у међународном систему и његова вредност зависи од природе материјала. Такве вредности могу се утврдити у лабораторији испитивањем дејства различитих сила на узорке различитих састава.

Када је потребно да се одреди јачина смицања из претходне једначине, једноставно замените дефиницију напона:

Маказе су врло честе и њихови ефекти морају се узети у обзир у многим аспектима науке и технологије. У конструкцијама се појављују на точкама ослонца греда, могу настати током несреће и поломити кост, а њихово присуство може изменити рад машина.

Они делују у великој мери на земљиној кори узрокујући ломове стена и геолошке несреће, захваљујући тектонској активности. Стога су одговорни и за континуирано обликовање планете.

Референце

1. Беер, Ф. 2010. Механика материјала. 5. Едитион. МцГрав Хилл. 7 - 9.
2. Фитзгералд, 1996. Механика материјала. Алпха Омега. 21-23.
3. Гианцоли, Д. 2006. Физика: принципи примјене. 6 ^{т тх} ур. Прентице Халл. 238-242.
4. Хиббелер, РЦ 2006. Механика материјала. 6. Едитион. Пеарсон Едуцатион. 22 -25
5. Валера Негрете, Ј. 2005. Биљешке о општој физици. УНАМ. 87-98.
6. Википедиа. Јак стрес. Опоравак од: ен.википедиа.орг.