Apakah modul pemotongan, ketegaran atau ricih? (Latihan yang diselesaikan)

Dia Modul potong Huraikan tindak balas bahan terhadap penerapan usaha ricih yang mengubahnya. Denominasi yang kerap digunakan untuk modul pemotongan adalah ricih, gunting, keanjalan melintang atau modul keanjalan tangen.

Apabila usaha kecil, ubah bentuknya berkadar. Oleh itu:

Modul potong = usaha pemotongan/ubah bentuk

Rajah 1. Sebuah buku cacat terima kasih kepada kekuatan tangen fs. Sumber: f. Zapata.

Katakan daya digunakan pada tudung buku, yang lain tetap di permukaan meja. Dengan cara ini, buku secara keseluruhannya tidak bergerak, tetapi cacat apabila tudung atas bergerak berkenaan dengan yang lebih rendah dalam kuantiti Δx.

Buku ini tidak mempunyai seksyen melintang segi empat tepat ke bahagian dalam bentuk paralelogram, seperti yang kita lihat dalam imej yang unggul.

Menjadi:

τ = f/a

Usaha atau pemotongan voltan, menjadi F magnitud daya yang digunakan dan Ke Kawasan di mana ia bertindak.

Ubah bentuk yang disebabkan oleh kota:

δ = Δx / l

Oleh itu, modul pemotongan, yang akan kita nyatakan sebagai g, adalah:

Dengan cara ini, modul pemotongan bertanggungjawab untuk mengukur rintangan pesawat dalaman objek yang selari dengan usaha yang digunakan.

Dan sebagai Δx / L tidak mempunyai dimensi, unit g adalah sama dengan usaha pemotongan, yang merupakan sebab antara kekuatan dan kawasan tersebut.

Dalam sistem unit antarabangsa, unit -unit ini adalah Newton/Square Metro atau Pascal, PA disingkat. Dan di Anglo -saxon unit ia adalah pound /persegi inci, disingkat psi.

[TOC]

Boleh melayani anda: Pergerakan rectilinear seragam: ciri -ciri, formula, latihan

Potong modul untuk pelbagai bahan

Di bawah tindakan pemotongan kuasa seperti yang diterangkan, objek menawarkan rintangan yang serupa dengan buku, di mana lapisan dalaman meluncur. Jenis ubah bentuk ini hanya boleh berlaku di badan pepejal, yang mempunyai ketegaran yang mencukupi untuk menentang menjadi cacat.

Sebaliknya, cecair tidak menawarkan rintangan semacam ini, tetapi mereka dapat mengalami ubah bentuk kelantangan.

Rajah 2. Bolt dalam struktur tertakluk kepada usaha memotong. Sumber: Pixnio.

Seterusnya, anda mempunyai modul g -cut dalam p untuk pelbagai bahan yang sering digunakan dalam pembinaan dan dalam pembuatan jentera dan alat ganti semua jenis:

Ukuran eksperimen modul pemotongan

Untuk mencari nilai modul pemotongan, anda perlu menguji sampel setiap bahan dan memeriksa respons anda terhadap penggunaan usaha pemotongan.

Sampel adalah batang yang dibuat dengan bahan, dengan radio R dan panjang L Dikenali, yang ditetapkan pada satu hujung, manakala yang lain menghubungkan ke paksi pulley percuma.

Pulley mempunyai tali yang terikat, di mana akhir yang bebas berat digantung yang memaksa kekuatan F Di batang melalui tali. Dan kekuatan ini pula menghasilkan seketika M Di batang, yang kemudiannya bertukar sudut kecil θ.

Skim pemasangan dapat dilihat dalam angka berikut:

Rajah 3.- Pemasangan eksperimen untuk menentukan modul ricih atau pemotongan bar ujian nipis. Sumber: Universiti Valladolid.

Besarnya masa ini M, yang kita nyatakan sebagai M (tanpa berani) berkaitan dengan sudut berputar θ melalui modul potong G mengikut persamaan berikut (ia disimpulkan oleh integral yang mudah):

Oleh kerana magnitud masa ini sama dengan produk modul daya F oleh jejari pulley r_p:

Ia boleh melayani anda: Eksperimen Torricelli: Langkah Tekanan Atmosfera, Kepentingan

M = f.R_p

Dan daya adalah berat badan yang tergantung W, Jadi:

M = w.R_p

Menggantikan persamaan magnitud pada masa ini:

Anda mempunyai hubungan antara berat dan sudut:

Cara mencari g?

Hubungan ini antara pembolehubah W dan θ Ia linear, jadi sudut yang berbeza yang dihasilkan tergantung berat yang berbeza diukur.

Pasangan berat dan sudut adalah graf pada kertas milimeter, garis terbaik yang melalui titik eksperimen diselaraskan dan cerun dikira m garis tersebut.

 Dari sana ia mengikutinya:

Latihan dengan penyelesaian

- Latihan 1

2 batang.Panjang 5 meter dan radio 4.5 mm ditetapkan pada satu hujung. Yang lain menghubungkan ke pulley radio 75 cm yang mempunyai 1 1 berat.3 kg. Sudut yang berpaling adalah 9.5th.

Dengan data ini diminta untuk mengira modul g cut dari batang.

Penyelesaian

Dari persamaan:

Gasses G:

Dan nilai -nilai yang diberikan dalam pernyataan itu diganti, berhati -hati untuk menyatakan semua data dalam sistem unit antarabangsa jika:

R = 4.5 mm = 4.5 x 10 ^-3 m

R_p = 75 cm = 0.075

Untuk bergerak dari kilogram (mereka sebenarnya kilogram - daya) ke Newton berlipat ganda dengan 9.8:

W = 1.3 kg-kuasa = 1.3 x 9.8 n = 12.74 n

Dan akhirnya, darjah mesti berada di radian:

9.5th = 9.5 x2π /360 radian = 0.1658 Radianes.

Dengan semua ini anda ada:

= 2.237 x 10¹⁰ PA

- Latihan 2

Kubus gel adalah sisi 30 cm. Salah satu wajahnya tetap, tetapi pada masa yang sama, daya selari 1 n digunakan pada muka yang bertentangan, yang terima kasih kepada langkah ini 1 cm (lihat contoh buku dalam Rajah 1).

Ia boleh melayani anda: magnetisasi: momen magnet orbital dan spin, contoh

Ia diminta untuk mengira dengan data ini:

a) Besarnya tekanan ricih

b) ubah bentuk kesatuan δ

c) Nilai modul pemotongan

Penyelesaian kepada

Besarnya tegasan ricih adalah:

τ = f/a

Dengan:

A = sisi² = (30 x 10^-2 cm)² = 0.09 m²

Oleh itu:

τ = 1 n / 0.09 m² = 11.1 Pa

Penyelesaian b

Ubah bentuk kesatuan adalah tidak lain daripada nilai δ, yang diberikan oleh:

δ = Δx / l

Anjakan wajah yang tertakluk kepada daya adalah 1 cm, maka:

δ = 1/30 = 0.0333

Penyelesaian c

Modul pemotongan dan kota antara usaha pemotongan dan ubah bentuk unit:

G = usaha pemotongan/ubah bentuk

Oleh itu:

G = 11.1 PA /0.033 = 336.4 Pa

Rujukan

1. Bir, f. 2010. Bahan mekanik. McGraw Hill. 5th. Edisi.
2. Franco Garcia, ke. Pepejal tegar. Mendengar pengukuran modul. Diperolehi dari: sc.Ehu.adalah.
3. Giancoli, d.  2006. Fizik: Prinsip dengan aplikasi. 6th. Ed Prentice Hall.
4. Resnick, r. (1999). Fizikal. Vol. 1. Edisi ke -3. dalam bahasa Sepanyol. Syarikat Editorial Continental s.Ke. daripada c.V.
5. Universiti Valladolid. Jabatan Fizik bahan pekat. Pemilihan masalah. Pulih dari: www4.anggur.adalah.