A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Podľa názoru niektorých redaktorov by tento článok mal byť spojený s článkom Silové napätie v hmote. Ak s tým nesúhlasíte, vyjadrite sa, prosím, v diskusii. |
Mechanické napätie je stav, ktorý vznikne v telese ak naň pôsobia účinky síl. Inak povedané, napätie je miera vnútorného rozloženia síl na jednotkovú plochu telesa, ktorá vyrovnáva účinok vonkajšieho zaťaženia, alebo okrajových podmienok pôsobiacich na teleso.
Ak sa pokúsime rukami natiahnuť gumovú niť, musíme vyvinúť silu. Guma sa predĺži a jej prierez sa zmenší. Tvar gumovej nite sa zdeformuje. Ak by sme gumu v takomto stave prestrihli, voľné konce by sa prudko dali do pohybu v smere v ktorom sme gumu predtým napli. Znamená to, že vnútri gumy musí existovať stav, ktorý môže vyvolať silový účinok prejavujúci sa pohybom. Tento stav sa nazýva napätie.
Tenzor napätia
V skutočnosti napätie nie je jednoduchá veličina ale tenzor druhého rádu. V trojrozmernom priestore má 3 x 3 = 9 zložiek, podľa toho akým smerom napätie voči sledovanému elementu pôsobí. Ako vidieť na obrázku, na každú plôšku vybraného elementu (3) môže pôsobiť napätie v 3 nezávislých smeroch:
- kolmo na ňu
- rovnobežne s ňou v smere zostávajúcich dvoch osí.
Jednotlivé zložky napätia majú rovnakú jednotku ako tlak, ktorou je v SI sústave pascal . Označujú sa symbolmi podľa smeru pôsobenia na skúmanú plochu vnútri materiálu a príslušnými indexami osí:
- σ ak ide o normálové napätie – kolmé k skúmanému prierezu (práve toto sa prejavilo v popisovanom príklade)
- τ ak ide o tangenciálne napätie – rovnobežné so skúmaným prierezom
Vždy po dve zložky tangenciálneho napätia sú zhodné, preto je tenzor symetrický a obsahuje iba 6 nezávislých premnných – zložiek napätí.
Jednoduché stavy napätosti
Napätie pri osovom ťahu
Ak by sme vo vyššie uvedenom príklade gumovú niť napli viac, po prestrihnutí by bol pohyb voľných koncov výraznejší. Naopak, ak by sme rovnakou silou napli hrubšiu niť, efekt by bol slabší. Z toho intuitívne vyplynie vzťah pre výpočet napätia:
- σ – napätie pri namáhaní v ťahu
- F – sila deformujúca teleso
- S – prierez telesa kolmý na pôsobiacu silu
Uvedený vzťah však platí len ak sily pôsobia na jednej nositeľke a zároveň prechádzajú osou ťahaného telesa, ťahané teleso má po celej dĺžke konštantný prierez a veľkosť napätia je po priereze rozložená rovnomerne. V tomto prípade sa môžeme na úlohu zjednodušene pozrieť ako na jednorozmernú, v ktorej sú ostatné zložky tenzora napätí nulové a nenulová je iba hodnota normálového napätia v osi telesa.
Napätie pri osovom tlaku
Podobný vzťah platí aj pre výpočet tlakového napätia, pri stláčaní telesa, ktoré je dostatočne hrubé na to, aby nedošlo pri zaťažení k jeho vybočeniu a vzperu.
- σ – napätie pri namáhaní v tlaku
- F – sila deformujúca teleso
- S – prierez telesa kolmý na pôsobiacu silu
Vzťah platí za podmienok, že sily pôsobia na jednej nositeľke a zároveň prechádzajú osou stláčaného telesa, teleso má po celej dĺžke konštantný prierez a veľkosť napätia je po priereze rozložená rovnomerne.
Napätie pri strihu
Strihové namáhanie vzniká pri snahe dvoch susedných prierezov telesa o vzájomné posunutie. Toto namáhanie vyvoláva sila pôsobiaca kolmo na povrch telesa – rovnobežne so sledovaným prierezom. Takéto namáhanie vzniká pri strihaní materiálu. Vzťah pre veľkosť tangenciálneho napätia je:
- τ – napätie pri namáhaní v strihu
- F – sila deformujúca teleso
- S – prierez telesa rovnobežný s pôsobiacou silou
Napätie pri ohybe
Ohybové namáhanie vzniká, ak na teleso pôsobí ohybový moment, kolmý k osi telesa. Príkladom je namáhanie skokanskej dosky, ak na jej konci stojí skokan. Doska sa deformuje tak, že vrchné vlákna dosky sú naťahované a spodné stláčané. Intuitívne si predstavíte, že ak by bola rovnaká skokanská doska postavená na hranu, jej deformácia pri rovnakom zaťažení by bola iná. To potvrdzuje aj vzorec pre výpočet maximálnej hodnoty napätia v priereze dosky, ktorý už nezávisí od obsahu prierezu:
- σmax – maximálne napätie pri namáhaní v ohybe
- Mo – ohybový moment deformujúci teleso
- Wo – modul prierezu v ohybe
Napätie pri krútení
Namáhanie v krute vzniká, ak na teleso pôsobí krútiaci moment, rovnobežný s osou telesa. Pri tomto namáhaní majú susedné prirezy telesa snahu navzájom sa natočiť, okolo spoločnej osi. Veľkosť maximálneho napätia závisí opäť od tvaru prierezu kolmého na os telesa:
- τmax – maximálne napätie pri namáhaní v krútení
- Mk – krútiaci moment deformujúci teleso
- Wk – modul prierezu v krute
Pozri aj
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Častica alfa
Častica J/psí
Časticový horizont
Časticovo-vlnový dualizmus
Československá komisia pre atómovú energiu
3. kozmická rýchlosť
Abampér
Abbeho číslo
Abcoulomb
Acta Physica Slovaca
Adiabatický invariant
Aerodynamický tresk
Aeronómia
Agrofyzika
Akustika
Alternátor
Amorfná látka
Amplitúda
Anóda
Anión
Anizotropia
Anomália vody
Antigravitácia
Antirezonancia
Avogadrova konštanta
Balistika
Baryón
Baryón delta
Becquerel (jednotka)
Bezrozmerná veličina
Bimetalový teplomer
Bohrov magnetón
Boseho-Einsteinov kondenzát
Bozón W a Z
Chaotická rotácia
Chemiluminiscencia
Curie (jednotka)
Dĺžka dráhy
Daltonov zákon
Destilácia (chémia)
Difúzia (fyzika)
Difúzne svetlo
Diracov fermión
Dislokácia (kryštalografia)
Dozimeter
Drell-Yanov proces
Druhá termodynamická veta
Efektívny výkon
Elektrónová konfigurácia
Elektrónový obal
Elektrické pole
Elektrické pole Zeme
Elektrický jav
Elektrický oblúk
Elektrický obvod
Elektrický odpor
Elektrický ohrev
Elektrický potenciál
Elektrina
Elektroluminiscencia
Elektromagnetická indukcia
Elektromagnetická interakcia hmotných objektov
Elektromagnetizmus
Elektroslabá interakcia
Emisia častice
Energia vákua
Extrémne ultrafialové žiarenie
Faradayova konštanta
Farba (kvantová fyzika)
Feynmanov diagram
Flexná krivosť čiary
Fonón
Fosforescencia
Froudeho číslo
Fyzik
Fyzikálna sústava
Fyzikálny dej
Fyzikálny jav
Fyzikálny stav
Fyzikálny zákon
Galileiho transformácie
Gluón
Gravitačná hmotnosť
Gray (jednotka)
Gromovov-Wittenov invariant
Hadrón
Hamiltonova funkcia (fyzika)
Hamiltonov operátor (Hamiltonovej funkcie)
Henry (jednotka)
Hmlová komora
Hmotný bod
Hmotnostný spektrograf
Hořavova-Wittenova doménová stena
Hundovo pravidlo maximálnej multiplicity
Hutnosť
Huygensov princíp
Hydrodynamika
Hydrostatická rovnováha
Hydrostatika
Hyperón
Hypotetická častica
Ideálna kvapalina
Index toku
Inerciálna sústava súradníc
Inerciálna vzťažná sústava
Inflačný vesmír
Intenzita gravitačného poľa
Intermediálna častica
Ionizačná komora
Izbová teplota
Izobara (termodynamika)
Izochora
Izolovaná sústava
Izoterma (termodynamika)
Izotropia
Jadrová fyzika
Jadrová reakcia
Jednosmerný prúd
Jednotkový vektor
Jednotná teória poľa
Kaón
Kalória
Kandela
Kapacita kondezátora
Kaustika (optika)
Kilopond
Klasická fyzika
Kmitňa
Koeficient tepelnej vodivosti
Koherencia
Koherentné vlnenie
Kubický meter za sekundu
Kvázičastica
Kvant
Kvantová chromodynamika
Kvantová elektrodynamika
Kvantová gravitácia
Kvantový počítač
Kvarkovo-gluónová plazma
Kyvadlo
Látka (fyzika)
Lambert
Lenzov zákon
Lumen naturale
Luminiscencia
Míľa
Magnetický monopól
Magnetostatika
Maxwellovo-Boltzmanovo rozdelenie
Mechanická vlastnosť
Mechanické napätie
Mechanické vlnenie
Mechanika kontinua tuhej fázy
Mechanika tekutín
Medzinárodná štandardná atmosféra
Megahertz
Mnohosvetová interpretácia
Moderátor (reaktor)
Modrý posun
Modul pružnosti
Molekulová dynamika
Molekulová mechanika
Molekulový orbitál
Motor
Nefelometria
Neinerciálna vzťažná sústava
Neutrón
Newton meter
NIST-F1
Normálne podmienky
Objemový prietok
Odraz vlnenia
Ohmov zákon
Opakovateľnosť merania
Optické žiarenie
Optické zobrazenie
Optické zobrazovanie
Optický hranol
Otvorená sústava (fyzika)
Pauliho vylučovací princíp
Peltierov článok
Peltierov jav
Perióda (fyzika)
Pevnosť v ťahu
Pión
Piezoelektrický jav
Pilotná vlna
Planckova konštanta
Plošná rýchlosť
Plošné zrýchlenie
Plynový teplomer
Poissonov zákon (adiabatický dej)
Pokojová hmotnosť
Polarimetria
Polarizácia
Polohrúbka materiálu
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk