Stress meccanico: definizione, formula, unità

Il grado di cambiamento nella forma del corpo durante la deformazione dipende non solo dalla natura della sostanza, ma anche da una quantità fisica come lo stress meccanico. Se consideriamo il reticolo cristallino atomico di tale sostanza, possiamo notare l'interazione costante di molecole tra loro. Questo stato influisce direttamente sull'entità dello stress meccanico.

Cos'è la deformazione? Tipi di deformazione

Il fenomeno in cui si verifica un cambiamento nella forma di un corpo sotto l'azione di una forza esterna è chiamato deformazione. La sua natura consiste nel movimento di molecole di materia o interi strati del reticolo cristallino, che porta alla comparsa di cosiddetti difetti. Il grado di deformazione dipende da molti fattori, tra cui consideriamo lo stress meccanico.

Esistono diversi tipi di modifiche alla forma del corpo:

1. Deformazione dello stiramento quando la forza esterna agisce lungo tutto il corpo. Ha un valore pratico nella produzione di corde, cavi e materiali da costruzione;
2. Deformazione alla compressione In questo caso, il vettore di azione della forza esterna coincide con l'asse longitudinale del corpo, ma è diretto verso il centro di questo corpo. Questo tipo di deformazione viene utilizzato nella produzione di metallo e materiali da costruzione per dare loro forza;
3. La deformazione di taglio avviene sotto l'azione di una forza esterna, che è diretta perpendicolarmente all'asse longitudinale e causa il movimento di diversi piani del corpo l'uno rispetto all'altro;
4. La deformazione di flessione è caratterizzata dalla curvatura dell'asse principale del corpo, ad esempio, quando vi sono due punti di appoggio. La forza che può sopportare questo o quell'oggetto, così come lo stress meccanico, giocano un ruolo importante nella creazione di materiali da costruzione;
5. La deformazione a torsione si verifica quando il corpo ruota intorno al suo asse longitudinale. Questo tipo di deformazione può essere chiaramente dimostrato su una molla, che, dopo la cessazione della forza esterna, riacquisterà la sua forma.

Deformazione elastica e plastica

Lo stress meccanico, che dipende dalla natura della sostanza, influisce sulla capacità del corpo di recuperare la sua forma originale dopo che un difetto appare nel reticolo cristallino. Su questa base, distinguere la deformazione elastica e plastica.

Durante la deformazione plastica, il corpo dopo l'azione di una forza esterna non è in grado di ripristinare la sua forma precedente. Ad esempio, la plastilina con un dito premuto su di esso mantiene la fossa formata.

La deformazione elastica è caratteristica di quelle sostanze che sono in grado di ripristinare la loro forma originale dopo l'esposizione a forze esterne. Un esempio è la stessa molla, che, per qualsiasi tipo di deformazione descritta sopra, ritorna al suo stato originale.

Stress meccanico: formula e definizione

L'entità della sollecitazione meccanica è caratterizzata dalle forze interne delle molecole, che sono dirette contro la pressione e la deformazione del corpo, per unità di area.

Esistono due tipi di tensione:

1. Viene applicata una sollecitazione normale per unità di sezione trasversale parallela all'asse principale del corpo.
2. La sollecitazione meccanica tangenziale viene applicata per unità di sezione trasversale di qualsiasi altro piano di sezione.

Per il calcolo matematico dello stress meccanico, viene utilizzata la formula: Q = F / S.

Unità di sollecitazione meccanica

Il valore di Q in SI è misurato in Pascal (Pa) e dipende dalla forza interna di resistenza alla deformazione, nonché dall'area del corpo. Ora puoi trovare altre unità di misura dello stress meccanico. Questi includono atmosfera, torr, bar, atmosfera fisica e tecnica, metro di colonna d'acqua, millimetro (pollici) di mercurio, libbra-forza per pollice quadrato, ecc.