Для увеличения давления можно увеличить силу давления на поверхность, или уменьшить величину площади, на которую действует сила. Для уменьшения давления тоже самое, но наоборот!
Увеличение давления:
Острый конец кнопки легко входит в деревянную доску, надавливание же на доску пальца не приводит к видимым деформациям. По этому же принципу ножи на кухне должны быть остро заточены. Легче шить иглой с заостренным концом, чем с тупым. Гвозди забивают вниз острием, а не шляпкой.
Чайник с закрытой крышкой закипает быстрее, чем с открытой.
Уменьшение давления:
Ручки хозяйственных и дорожных сумок, рюкзаков, чемоданов делают достаточно широкими, чтобы они не оказывал травмирующего давления.
У грузовиков колеса шире, чем у легковых автомашин
У танков и тракторов широкие гусеницы
Рельс опирается на множество шпал, обладающих большой опорной площадью.
Площадь фундамента Останкинской башни составляет почти 2000 квадратных метров, а его масса – 40% от массы всего сооружения.
В сопротивлении материалов принято рассчитывать деформации в относительных единицах:
Между продольной и поперечной деформациями существует зависимость
где μ— коэффициент поперечной деформации, или коэффициент Пуассона, —характеристика пластичности материала.
Закон Гука
В пределах упругих деформаций деформации прямо пропорциональны нагрузке:
где F — действующая нагрузка; к — коэффициент. В современной форме:
Получим зависимость
где Е — модуль упругости, характеризует жесткость материала.
В пределах упругости нормальные напряжения пропорциональны относительному удлинению.
Значение Е для сталей в пределах (2 – 2,1) • 105МПа. При прочих равных условиях, чем жестче материал, тем меньше он деформируется:
Формулы для расчета перемещений поперечных сечений бруса при растяжении и сжатии
Используем известные формулы.
Относительное удлинение
В результате получим зависимость между нагрузкой, размерами бруса и возникающей деформацией:
где
Δl — абсолютное удлинение, мм;
σ — нормальное напряжение, МПа;
l — начальная длина, мм;
Е — модуль упругости материала, МПа;
N — продольная сила, Н;
А — площадь поперечного сечения, мм2;
Произведение АЕ называют жесткостью сечения
