Nõgemis-, väände-, paindedeformatsioon on keha mahu ja kuju muutumine, kui sellele rakendatakse lisakoormust. Sel juhul muutuvad molekulide või aatomite vahelised kaugused, mis viib elastsete jõudude ilmnemiseni. Mõelge deformatsioonide põhitüüpidele ja nende omadustele.
Pigista ja venita
Tõmbe deformatsioon on seotud keha suhtelise või absoluutse pikenemisega. Näiteks on homogeenne varras, mis on ühest otsast kinnitatud. Kui piki telge rakendatakse vastassuunas mõjuvat jõudu, siis varras venitatakse.
Varda fikseeritud otsa suunas rakendatav jõud põhjustab keha kokkusurumise. Kompressiooni või venitamise käigus muutub keha ristlõikepindala.
Venutusdeformatsioon on objekti oleku muutumine, millega kaasneb selle kihtide nihkumine. Seda vaadet saab analüüsida tahke keha mudelil, mis koosneb paralleelsetest plaatidest, mis on omavahel ühendatud vedrudega. Horisontaalse jõu mõjul nihkuvad plaadid mingi nurga all, samas kui keha maht ei muutu. Elastsete deformatsioonide korral ilmnes kehale rakendatava jõu ja nihkenurga vahel otseselt võrdeline seos.sõltuvus.
Painde deformatsioon
Vaatleme seda tüüpi deformatsioonide näiteid. Painutamise korral rakendatakse kumerat kehaosa teatud pingele, nõgus fragment surutakse kokku. Seda tüüpi deformatsioonile allutatud keha sees on kiht, mis ei koge ei survet ega pinget. Seda nimetatakse tavaliselt deformeeritava keha neutraalseks piirkonnaks. Selle lähedal saate vähendada keha pindala.
Inseneritöös kasutatakse seda tüüpi deformatsioonide näiteid nii materjalide säästmiseks kui ka ehitatavate konstruktsioonide kaalu vähendamiseks. Massiivsed talad ja vardad asendatakse torude, siinide, I-talade vastu.
Väändedeformatsioon
See pikisuunaline deformatsioon on ebaühtlane nihke. See tekib jõudude toimel, mis on suunatud paralleelselt või vastupidi vardale, mille üks ots on fikseeritud. Kõige sagedamini läbivad mitmesugused konstruktsioonides ja masinates kasutatavad osad ja mehhanismid keerukaid deformatsioone. Kuid mitme deformatsioonivariandi kombinatsiooni tõttu on nende omaduste arvutamine oluliselt hõlbustatud.
Muide, olulise evolutsiooni käigus on lindude ja loomade luud võtnud kasutusele torukujulise struktuuri. See muutus aitas kaasa luustiku maksimaalsele tugevnemisele teatud kehakaalu juures.
Deformatsioonid inimkeha näitel
Inimkeha allutatakse tõsisele mehaanilisele pingele, mis tuleneb tema enda pingutustest ja raskusest, mis näib olevat füüsilinetegevused. Üldiselt on deformatsioon (nihe) inimkehale iseloomulik:
- Kompressioon kogeb selgroogu, jalalaba piirkondi, alajäsemeid.
- Sidemed, ülajäsemed, lihased, kõõlused on venitatud.
- Painutamine on iseloomulik jäsemetele, vaagnaluudele, selgroolülidele.
- Kael läbib pöörlemise ajal väände ja käed kogevad seda pöörlemise ajal.
Aga maksimaalse pinge ületamisel on võimalik rebend, näiteks õla-, reie- luud. Sidemetes on koed ühendatud nii elastselt, et neid saab kaks korda venitada. Muide, nihkedeformatsioon selgitab kõiki ohte, mis kaasnevad kõrgetel kontsadel naiste liigutamisega. Keha raskus kandub üle sõrmedele, mis kahekordistab luude koormuse.
Koolides läbiviidud tervisekontrolli tulemuste põhjal võib kümnest lapsest terveks lugeda vaid ühte. Kuidas on deformatsioonid seotud laste tervisega? Laste ja noorukite kehva kehahoiaku peamised põhjused on lõikamine, väänamine ja kokkutõmbumine.
Tugevus ja deformatsioon
Hoolimata elusa ja eluta maailma mitmekesisusest, arvukate materiaalsete objektide loomisest inimese poolt, on kõigil esemetel ja elusolenditel ühine omadus – tugevus. Tavapärane on mõista materjali võimet püsida pikka aega ilma nähtavate kahjustusteta. Seal on struktuuride, molekulide, struktuuride tugevus. See omadus sobib veresoontele, inimese luudele, telliselesambad, klaas, vesi. Nihkedeformatsioon – konstruktsiooni tugevuse kontrollimise variant.
Eri tüüpi deformatsioonide kasutamisel inimese poolt on sügavad ajaloolised juured. Kõik sai alguse soovist ühendada pulk ja terav ots omavahel, et iidseid loomi küttida. Juba neil kaugetel aegadel huvitas inimene deformatsiooni. Nihutamine, kokkusurumine, venitamine, painutamine aitasid tal luua eluruume, tööriistu ja süüa valmistada. Tehnoloogia arenguga on inimkonnal õnnestunud kasutada erinevat tüüpi deformatsioone, nii et need toovad märkimisväärset kasu.
Hooke'i seadus
Ehituses, inseneritöös nõutavad matemaatilised arvutused võimaldasid rakendada Hooke'i seadust nihkedeformatsioonile. Valem näitas otsest seost kehale rakendatava jõu ja selle pikenemise (kokkusurumise) vahel. Hooke kasutas jäikustegurit, et näidata seost materjali ja selle deformeerumisvõime vahel.
Tehniliste vahendite, aparatuuri ja instrumentide arendamise ja täiustamisega, resistentsuse teooria arenemisega viidi läbi tõsised plastilisuse ja elastsuse uuringud. Läbiviidud fundamentaalsete katsete tulemusi hakati rakendama ehitustehnoloogias, konstruktsioonide teoorias ja teoreetilises mehaanikas.
Tänu integreeritud lähenemisele erinevat tüüpi deformatsioonidega seotud probleemidele oli võimalik arendada ehitustööstust, teostada õige kehahoiaku ennetamist riigi noorema põlvkonna seas.
Järeldus
Koolifüüsika käigus arvesse võetud deformatsioonid,mõjutada elusmaailmas toimuvaid protsesse. Inim- ja loomaorganismides esineb pidev alt väänemist, painutamist, venitamist ja kokkusurumist. Ja selleks, et õigeaegselt ja täielikult ära hoida kehahoiaku või ülekaaluga seotud probleeme, kasutavad arstid füüsikute poolt alusuuringute käigus tuvastatud sõltuvusi.
Näiteks enne alajäsemete proteesimist arvutatakse üksikasjalik maksimaalne koormus, mille jaoks see tuleks arvutada. Proteesid valitakse igale inimesele individuaalselt, kuna oluline on arvestada viimase kaalu, pikkust ja liikuvust. Kehahoiaku rikkumiste korral kasutatakse spetsiaalseid parandusvöösid, mis põhinevad nihkedeformatsiooni kasutamisel. Kaasaegne taastusravi ei saaks eksisteerida ilma füüsikaliste seaduste ja nähtuste kasutamiseta, sealhulgas ilma erinevat tüüpi deformatsioonide seadusteta.
