Corte, torsión, deformación por flexión es un cambio en el volumen y la forma de un cuerpo cuando se le aplica una carga adicional. En este caso, las distancias entre moléculas o átomos cambian, dando lugar a la aparición de fuerzas elásticas. Considere los principales tipos de deformaciones y sus características.
Aprieta y estira
La deformación por tracción está relacionada con el alargamiento relativo o absoluto del cuerpo. Un ejemplo es una varilla homogénea, que está fija en un extremo. Cuando se aplica una fuerza que actúa en dirección opuesta a lo largo del eje, la barra se estira.
La fuerza aplicada hacia el extremo fijo de la varilla provoca la compresión del cuerpo. En el proceso de compresión o estiramiento, el área de la sección transversal del cuerpo cambia.
La deformación por estiramiento es un cambio en el estado de un objeto, acompañado por un desplazamiento de sus capas. Esta vista se puede analizar en un modelo de un cuerpo sólido que consta de placas paralelas, que están interconectadas por resortes. Debido a la fuerza horizontal, las placas se desplazan en cierto ángulo, mientras que el volumen del cuerpo no cambia. En el caso de las deformaciones elásticas, se reveló una relación directamente proporcional entre la fuerza aplicada al cuerpo y el ángulo de corte.adicción.
Deformación por curvatura
Consideremos ejemplos de este tipo de deformación. En el caso de la flexión, la parte convexa del cuerpo se somete a cierta tensión y el fragmento cóncavo se comprime. En el interior del cuerpo sometido a este tipo de deformación existe una capa que no experimenta ni compresión ni tensión. Comúnmente se le llama la región neutra del cuerpo deformable. Cerca de él, puedes reducir el área del cuerpo.
En ingeniería, se utilizan ejemplos de este tipo de deformación para ahorrar materiales, así como para reducir el peso de las estructuras que se están construyendo. Las vigas y varillas sólidas se reemplazan con tuberías, rieles, vigas en I.
Deformación torsional
Esta deformación longitudinal es un cortante no uniforme. Surge bajo la acción de fuerzas dirigidas paralelas u opuestas a la varilla, que tiene un extremo fijo. Muy a menudo, varias piezas y mecanismos utilizados en estructuras y máquinas sufren deformaciones complejas. Pero debido a la combinación de varias variantes de deformaciones, el cálculo de sus propiedades se facilita enormemente.
Por cierto, en el proceso de evolución significativa, los huesos de aves y animales han adoptado una versión tubular de la estructura. Este cambio contribuyó al máximo fortalecimiento del esqueleto con un determinado peso corporal.
Deformaciones en el ejemplo del cuerpo humano
El cuerpo humano está sujeto a un estrés mecánico grave debido a sus propios esfuerzos y peso, que aparecen como físicosactividades. En general, la deformación (desplazamiento) es característica del cuerpo humano:
- La compresión experimenta la columna vertebral, los tegumentos de los pies, las extremidades inferiores.
- Ligamentos, miembros superiores, músculos, tendones se estiran.
- La flexión es característica de las extremidades, los huesos pélvicos y las vértebras.
- El cuello sufre torsión durante la rotación y las manos la experimentan durante la rotación.
Pero si se excede la tensión máxima, es posible que se rompan, por ejemplo, los huesos del hombro, el muslo. En los ligamentos, los tejidos están conectados de manera tan elástica que se pueden estirar dos veces. Por cierto, la deformación por cizallamiento explica todos los peligros de mover mujeres con tacones altos. El peso del cuerpo se transferirá a los dedos, lo que duplicará la carga sobre los huesos.
Según los resultados de los exámenes médicos realizados en las escuelas, de cada diez niños, solo uno puede considerarse sano. ¿Cómo se relacionan las deformidades con la salud de los niños? El cizallamiento, la torsión, la contracción son las principales causas de las malas posturas en niños y adolescentes.
Resistencia y deformación
A pesar de la diversidad del mundo vivo y no vivo, la creación de numerosos objetos materiales por parte del hombre, todos los objetos y seres vivos tienen una propiedad común: la fuerza. Es habitual entender la capacidad de un material para persistir durante un largo período de tiempo sin daño visible. Está la fuerza de las estructuras, de las moléculas, de las estructuras. Esta característica es apropiada para vasos sanguíneos, huesos humanos, ladrilloscolumnas, vidrio, agua. Deformación por cortante: una variante de comprobar la resistencia de la estructura.
El uso de diferentes tipos de deformaciones por parte del hombre tiene profundas raíces históricas. Todo comenzó con el deseo de conectar un palo y una punta afilada para cazar animales antiguos. Ya en aquellos lejanos tiempos, el hombre se interesaba por la deformación. El cambio, la compresión, el estiramiento, la flexión lo ayudaron a crear viviendas, herramientas y cocinar alimentos. Con el desarrollo de la tecnología, la humanidad ha logrado utilizar varios tipos de deformaciones para que traigan beneficios significativos.
Ley de Hooke
Los cálculos matemáticos necesarios en la construcción y la ingeniería permitieron aplicar la ley de Hooke para la deformación por cortante. La fórmula mostró una relación directa entre la fuerza aplicada al cuerpo y su elongación (compresión). Hooke usó un factor de rigidez para mostrar la relación entre un material y su capacidad de deformarse.
Con el desarrollo y mejora de los medios técnicos, aparatos e instrumentos, el desarrollo de la teoría de la resistencia, se llevaron a cabo serios estudios de plasticidad y elasticidad. Los resultados de los experimentos fundamentales realizados comenzaron a aplicarse en tecnología de la construcción, teoría de estructuras y mecánica teórica.
Gracias a un enfoque integrado de los problemas asociados con varios tipos de deformación, fue posible desarrollar la industria de la construcción, para llevar a cabo la prevención de la postura correcta en la generación más joven del país.
Conclusión
Deformaciones consideradas en el curso de física escolar,influir en los procesos que ocurren en el mundo vivo. En los organismos humanos y animales, la torsión, la flexión, el estiramiento y la compresión ocurren constantemente. Y para llevar a cabo una prevención oportuna y completa de los problemas asociados con la postura o el sobrepeso, los médicos utilizan las dependencias identificadas por los físicos durante la investigación fundamental.
Por ejemplo, antes de realizar prótesis de las extremidades inferiores, se realiza un cálculo detallado de la carga máxima para la que se debe calcular. Las prótesis se seleccionan para cada persona individualmente, ya que es importante tener en cuenta el peso, la altura y la movilidad de esta última. Para violaciones de la postura, se utilizan cinturones de corrección especiales, basados en el uso de deformación por cizallamiento. La medicina de rehabilitación moderna no podría existir sin el uso de leyes y fenómenos físicos, incluso sin tener en cuenta las leyes de varios tipos de deformaciones.
