Kekuatan permukaan dan massa gaya geser

Itu Dengarkan kekuatan Ini adalah gaya majemuk yang ditandai dengan sejajar dengan permukaan yang diberikan dan cenderung membagi tubuh, menggusur satu sama lain bagian yang dihasilkan dari potongan.

Secara skematis diwakili pada Gambar 1, yang menunjukkan gaya geser yang diterapkan pada dua titik berbeda dari pensil kayu. Gaya geser pada gilirannya membutuhkan dua kekuatan paralel dan berlawanan, yang tergantung pada intensitasnya, mampu merusak pensil atau pasti memecahnya.

Gambar 1. Gaya geser yang diterapkan dengan tangan menyebabkan kerusakan pensil. Sumber: Pixabay.

Jadi, bahkan jika Anda berbicara tentang kekuatan mendengar tunggal, mereka benar -benar melamar dua kekuatan, karena gaya geser adalah a gaya majemuk. Kekuatan -kekuatan ini terdiri dari dua kekuatan (atau lebih, dalam kasus kompleks) yang diterapkan pada titik yang berbeda dari suatu objek.

Dua kekuatan dengan besarnya dan arah yang berlawanan, tetapi dengan garis aksi paralel, merupakan a sepasang kekuatan. Pasangan tidak memberikan terjemahan ke objek, karena hasilnya batal, tetapi mereka memberikan torsi bersih.

Dengan pasangan, benda -benda seperti setir kendaraan diputar, atau mereka dapat merusak dan pecah, seperti dalam kasus pensil dan meja kayu yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Kekuatan geser membagi bar kayu menjadi dua bagian. Perhatikan bahwa kekuatan itu tangensial untuk penampang Madero. Sumber: f. Zapata.

[TOC]

Kekuatan permukaan dan kekuatan massa

Kekuatan majemuk adalah bagian dari panggilan kekuatan permukaan, Justru karena mereka berlaku di permukaan tubuh dan tidak terkait dengan cara apa pun dengan massa mereka. Untuk mengklarifikasi intinya, mari kita bandingkan kedua kekuatan ini yang sering bertindak pada objek: berat dan gaya gesekan.

Ini dapat melayani Anda: Graff Van Generator: Pihak, Cara Kerjanya, Aplikasi

Besarnya beratnya adalah p = mg dan karena tergantung pada tubuh tubuh, itu bukan gaya permukaan. Ini adalah sebuah Kekuatan massa, Dan bobot adalah contoh paling khas.

Namun, gesekan tergantung pada sifat permukaan kontak dan bukan pada massa tubuh yang bertindak, oleh karena itu itu adalah contoh yang baik dari kekuatan superfisial penampilan yang sering.

Kekuatan sederhana dan kekuatan gabungan

Kekuatan superfisial bisa sederhana salah satu senyawa. Kami telah melihat contoh gaya yang disusun dalam gaya geser, dan di sisi lain, gesekan diwakili sebagai kekuatan sederhana, karena panah tunggal cukup untuk mewakilinya dalam diagram tubuh yang diisolasi dari objek.

Kekuatan sederhana bertanggung jawab untuk mencetak perubahan pada pergerakan tubuh, misalnya kita tahu bahwa kekuatan gesekan kinetik antara objek yang bergerak dan permukaan yang bergerak, menghasilkan pengurangan kecepatan.

Sebaliknya, kekuatan gabungan cenderung merusak tubuh dan dalam kasus geser atau gunting, hasil akhirnya bisa menjadi potongan. Kekuatan permukaan lain seperti ketegangan atau kompresi, memperpanjang atau mengompres tubuh yang mereka bertindak.

Setiap kali tomat dipotong untuk menyiapkan saus atau gunting ke bagian selembar kertas digunakan, prinsip -prinsip yang dijelaskan diterapkan. Alat pemotongan biasanya memiliki dua lembar logam yang tajam untuk menerapkan gaya geser pada penampang objek untuk memotong.

Dapat melayani Anda: apa momen magnetis? Gambar 3. Kekuatan geser yang sedang beraksi: Salah satu gaya diterapkan oleh daun pisau, yang lain adalah normal yang diberikan oleh meja pemotongan. Sumber: Foto makanan yang dibuat oleh Katemangostar - Freepik.adalah

Mendengar stres

Efek gaya geser tergantung pada besarnya gaya dan area yang digunakannya, jadi dalam rekayasa konsep konsep Mendengar stres, yang memperhitungkan kekuatan dan area tersebut.

Upaya ini memiliki makna lain seperti kekuatan geser o Upaya pemotongan dan dalam konstruksi sipil itu sangat penting.

Utilitasnya segera dipahami ketika mempertimbangkan situasi berikut: Misalkan ada dua batang dari bahan yang sama tetapi ketebalan yang berbeda yang mengalami peningkatan kekuatan sampai mereka memecahkannya.

Jelaslah bahwa untuk memecahkan bilah paling tebal yang harus Anda gunakan untuk menerapkan kekuatan yang lebih besar, namun usahanya sama untuk setiap bilah yang memiliki komposisi yang sama. Esai seperti ini sering dalam rekayasa, mengingat pentingnya pemilihan bahan yang sesuai untuk struktur yang diproyeksikan untuk bekerja secara optimal.

Upaya dan deformasi

Secara matematis, jika Anda menunjukkan upaya geser sebagai τ, Dengan besarnya gaya yang diterapkan sebagai F dan area yang bertindak sebagai A, Anda memiliki upaya geser rata -rata:

τ_rata-rata= F /a

Menjadi hasil bagi antara kekuatan dan area, persatuan upaya dalam sistem internasional adalah Newton/m², disebut Pascal dan disingkat PA. Dalam sistem bahasa Inggris, pound-force/kaki digunakan ² dan pound-force /inci².

Dapat melayani Anda: solusi panas: bagaimana itu dihitung, aplikasi dan latihan

Namun, dalam banyak kasus objek di bawah upaya geser adalah cacat dan kemudian memulihkan bentuk aslinya tanpa melanggar, begitu upaya berhenti bertindak. Misalkan deformasi terdiri dari perubahan panjang.

Dalam hal ini upaya dan deformasi proporsional, oleh karena itu berikut ini dapat dinaikkan:

Kekuatan geser ∝ Deformasi kesatuan

Simbol ∝ Ini berarti "proporsional dengan" dan untuk deformasi kesatuan, itu didefinisikan sebagai rasio antara perubahan panjang, yang akan disebut Δl dan panjang aslinya, disebut l_{salah satu}. Cara ini:

τ ∝ (ΔII_{salah satu})

Modul geser

Menjadi rasio antara dua panjang, deformasi kesatuan tidak memiliki unit, tetapi ketika menempatkan simbol yang sama, konstanta proporsionalitas harus memberikannya. Memanggil g untuk mengatakan konstan:

τ = G (ΔII_{salah satu})

G dipanggil Dengar Modul o Potong modul. Ini memiliki unit gairah dalam sistem internasional dan nilainya tergantung pada sifat material. Dimungkinkan untuk menentukan nilai -nilai tersebut di laboratorium, berlatih aksi kekuatan yang berbeda pada berbagai sampel komposisi.

Ketika diperlukan untuk menentukan besarnya gaya geser dari persamaan sebelumnya, itu cukup untuk menggantikan definisi upaya:

τ = F /a = g (δII_{salah satu})

Dan jelas:

F = a × g (δII_{salah satu})

Kekuatan pemotongan sangat sering dan efeknya harus diperhitungkan dalam berbagai aspek sains dan teknologi. Dalam konstruksi mereka muncul di titik -titik dukungan balok, mereka dapat muncul selama kecelakaan dan mematahkan tulang dan kehadirannya mampu mengubah operasi mesin.

Mereka bertindak dalam skala besar pada kerak bumi yang menyebabkan patah tulang pada batu dan kecelakaan geologis, berkat aktivitas tektonik. Oleh karena itu mereka juga bertanggung jawab untuk terus memodelkan planet ini.

Referensi

1. Bir, f. 2010. Mekanika Bahan. Ke -5. Edisi. Bukit McGraw. 7 - 9.
2. Fitzgerald, 1996. Mekanika Bahan. Alpha Omega. 21-23.
3. Giancoli, d.  2006. Fisika: Prinsip dengan aplikasi. 6^Tth  Ed. Prentice Hall. 238-242.
4. Hibbeler, R.C. 2006. Mekanika Bahan. 6. Edisi. Pendidikan Pearson. 22 -25
5. Valera Negrete, J. 2005. Catatan Fisika Umum. Unam. 87-98.
6. Wikipedia. Stres geser. Pulih dari: di.Wikipedia.org.