Deformacija posmika, torzije, savijanja je promjena volumena i oblika tijela kada se na njega primijeni dodatno opterećenje. U tom se slučaju mijenjaju udaljenosti između molekula ili atoma, što dovodi do pojave elastičnih sila. Razmotrite glavne vrste deformacija i njihove karakteristike.
Stisni i rastegni
Vlačna deformacija povezana je s relativnom ili apsolutnom produljenjem tijela. Primjer je homogena šipka, koja je pričvršćena na jednom kraju. Kada se sila koja djeluje u suprotnom smjeru primijeni duž osi, šipka se rasteže.
Sila primijenjena prema fiksnom kraju šipke dovodi do kompresije tijela. U procesu kompresije ili istezanja, površina poprečnog presjeka tijela se mijenja.
Deformacija rastezanja je promjena u stanju objekta, praćena pomakom njegovih slojeva. Ovaj pogled se može analizirati na modelu čvrstog tijela koje se sastoji od paralelnih ploča, koje su međusobno povezane oprugama. Zbog horizontalne sile, ploče se pomiču pod nekim kutom, dok se volumen tijela ne mijenja. U slučaju elastičnih deformacija otkrivena je izravno proporcionalna veza između sile primijenjene na tijelo i posmičnog kuta.ovisnost.
Deformacija savijanja
Razmotrimo primjere ove vrste deformacija. U slučaju savijanja, konveksni dio tijela je podvrgnut određenoj napetosti, a konkavni ulomak je komprimiran. Unutar tijela podvrgnutog ovoj vrsti deformacije nalazi se sloj koji ne doživljava ni kompresiju ni napetost. Obično se naziva neutralna regija deformabilnog tijela. U njegovoj blizini možete smanjiti površinu tijela.
U strojarstvu se primjeri ove vrste deformacija koriste za uštedu materijala, kao i za smanjenje težine konstrukcija koje se grade. Čvrste grede i šipke zamjenjuju se cijevima, tračnicama, I-gredama.
Torzijska deformacija
Ova uzdužna deformacija je nejednoliko smicanje. Nastaje pod djelovanjem sila usmjerenih paralelno ili suprotno od šipke, koja ima jedan kraj fiksiran. Najčešće, različiti dijelovi i mehanizmi koji se koriste u strukturama i strojevima podliježu složenim deformacijama. Ali zbog kombinacije nekoliko varijanti deformacija, proračun njihovih svojstava je uvelike olakšan.
Usput, u procesu značajne evolucije, kosti ptica i životinja usvojile su cjevastu verziju strukture. Ova promjena pridonijela je maksimalnom jačanju kostura pri određenoj tjelesnoj težini.
Deformacije na primjeru ljudskog tijela
Ljudsko tijelo je podvrgnuto ozbiljnom mehaničkom stresu zbog vlastitih napora i težine, koji se pojavljuju kao fizičkiaktivnosti. Općenito, deformacija (pomak) je karakteristična za ljudsko tijelo:
- Kompresija doživljava kralježnicu, integumente stopala, donje udove.
- Ligamenti, gornji udovi, mišići, tetive su istegnuti.
- Savijanje je karakteristično za udove, zdjelične kosti, kralješke.
- Vrat je podvrgnut torziji tijekom rotacije, a ruke to doživljavaju tijekom rotacije.
Ali ako se prekorači maksimalni stres, moguća je ruptura, na primjer, kosti ramena, bedra. U ligamentima su tkiva tako elastično povezana da se mogu dvaput istegnuti. Usput, posmična deformacija objašnjava sve opasnosti kretanja žena u visokim potpeticama. Težina tijela će se prenijeti na prste, što će udvostručiti opterećenje na kostima.
Prema rezultatima liječničkih pregleda provedenih u školama, od desetero djece samo se jedno može smatrati zdravim. Kako su deformiteti povezani sa zdravljem djece? Šišanje, uvijanje, kontrakcija glavni su uzroci lošeg držanja kod djece i adolescenata.
Snaga i deformacija
Unatoč raznolikosti živog i neživog svijeta, stvaranju brojnih materijalnih predmeta od strane čovjeka, svi predmeti i živa bića imaju zajedničko svojstvo - snagu. Uobičajeno je shvaćati sposobnost materijala da traje dulje vrijeme bez vidljivih oštećenja. Postoji snaga struktura, molekula, struktura. Ova karakteristika je prikladna za krvne žile, ljudske kosti, ciglustupovi, staklo, voda. Posmična deformacija - varijanta provjere čvrstoće strukture.
Upotreba različitih vrsta deformacija od strane čovjeka ima duboke povijesne korijene. Sve je počelo željom da se štap i oštar vrh međusobno povežu kako bi se lovile drevne životinje. Već u tim dalekim vremenima čovjeka je zanimala deformacija. Pomicanje, kompresija, istezanje, savijanje pomogli su mu u stvaranju stanova, alata i kuhanju hrane. Razvojem tehnologije čovječanstvo je uspjelo koristiti razne vrste deformacija tako da donose značajne koristi.
Hookeov zakon
Matematički proračuni potrebni u građevinarstvu, inženjerstvu, omogućili su primjenu Hookeovog zakona za posmičnu deformaciju. Formula je pokazala izravan odnos između sile primijenjene na tijelo i njegovog produljenja (kompresije). Hooke je koristio faktor krutosti da pokaže odnos između materijala i njegove sposobnosti deformacije.
Razvojem i usavršavanjem tehničkih sredstava, aparata i instrumenata, razvojem teorije otpora, provedena su ozbiljna istraživanja plastičnosti i elastičnosti. Rezultati temeljnih eksperimenata provedenih počeli su se primjenjivati u građevinskoj tehnologiji, teoriji konstrukcija i teorijskoj mehanici.
Zahvaljujući integriranom pristupu problemima povezanim s raznim vrstama deformacija, bilo je moguće razviti građevinsku industriju, provoditi prevenciju pravilnog držanja kod mlađe generacije u zemlji.
Zaključak
Deformacije koje se razmatraju u toku školske fizike,utjecati na procese koji se odvijaju u živom svijetu. U ljudskim i životinjskim organizmima stalno se događa torzija, savijanje, istezanje i kompresija. A kako bi pravodobno i potpuno spriječili probleme povezane s držanjem ili prekomjernom tjelesnom težinom, liječnici koriste ovisnosti koje su utvrdili fizičari tijekom temeljnih istraživanja.
Primjerice, prije izvođenja protetike donjih ekstremiteta, izvrši se detaljan izračun maksimalnog opterećenja za koje se treba izračunati. Proteze se odabiru za svaku osobu pojedinačno, jer je važno uzeti u obzir težinu, visinu i pokretljivost potonje. Za kršenje držanja koriste se posebni pojasevi za korekciju, koji se temelje na korištenju posmične deformacije. Moderna rehabilitacijska medicina ne bi mogla postojati bez upotrebe fizikalnih zakona i fenomena, uključujući i bez uzimanja u obzir zakona raznih vrsta deformacija.
