Деформация позвоночника

Классификация

В общем случае можно выделить следующие виды деформации: упругие и неупругие. Упругие, или обратимые, деформации исчезают после того, как пропадает воздействующая на них сила. Основа этого физического закона используется в силовых тренажёрах, например, в эспандере. Если говорить о физической составляющей, то в основе лежит обратимое смещение атомов — они не выходят за пределы взаимодействия и рамки межатомных связей.

Неупругие (необратимые) деформации, как вы понимаете, являются противоположным процессом. Любая сила, которую приложили к телу, оставляет следы/деформацию. К этому типу воздействия относится и деформация металлов. При таком типе изменения формы зачастую могут меняться и другие свойства материала. Например, при деформации, вызванной охлаждением, может увеличиться прочность изделия.

Сила упругости: Закон Гука

Давайте займемся баскетболом. Начнем набивать мяч о пол, он будет чудесно отскакивать. Этот удар можно назвать упругим. Если при ударе деформации не будет совсем, то он будет называться абсолютно упругим.

Если вы перепутали мяч и взяли пластилиновый, он деформируется при ударе и не оттолкнется от пола. Такой удар будет называться абсолютно неупругим.

Деформацию тоже можно назвать упругой (при которой тело стремится вернуть свою форму и размер в изначальное состояние) и неупругой (когда тело не может вернуться в исходное состояние).

При деформации возникает сила упругости— это та сила, которая стремится вернуть тело в исходное состояние, в котором оно было до деформации.

Сила упругости, возникающая при упругой деформации растяжения или сжатия тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела. Выражение, описывающее эту закономерность, называется законом Гука.

Какой буквой обозначается сила упругости?

Закон Гука —сила упругости k — коэффициент жесткости [Н/м] х — изменение длины (деформация)

Важно раз

Изменение длины может обозначаться по-разному в различных источниках.

Варианты обозначений: x, ∆x, ∆l.

Это равноценные обозначения — можно использовать любое удобное.

Важно два

Поскольку сила упругости всегда направлена против деформации (она же стремится все «распрямить»), в Законе Гука должен быть знак минус. Часто его и можно встретить в разных учебниках. Но поскольку мы учитываем направление этой силы при решении задач, знак минус можно не ставить.

Задачка

На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,3 кН/м при равномерном (без ускорения) поднятии вверх рыбы весом 300 г?

Решение:

Сначала определим силу тяжести. Не забываем массу представить в единицах СИ – килограммах.

СИ — международная система единиц.
«Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».

m = 300 г = 0,3 кг

Если принять ускорение свободного падения равным 10 м/с*с, то модуль силы тяжести равен :

F = mg = 0,3*10 = 3 Н.

Вспомним закон Гука:

И выразим из него модуль удлинения лески:

Так как одна сила уравновешивает другую, мы можем их приравнять:

Подставим числа, жесткость лески при этом выражаем в ньютонах:

= 0,01 м = 1 см

Ответ: удлинение лески равно 1 см.

Закон Гука

От чего же зависит сила упругости? Роберт Гук, современник Ньютона, ответил на этот вопрос (рисунок 8).

Рисунок 8. Английский физик и изобретатель Роберт Гук (1635-1703). Установил зависимость силы упругости от деформации тела

Рассмотрим опыт, изображенный на рисунке 9. 

Рисунок 9. Опыт на определение зависимости силы упругости от деформации тела.

У нас есть штатив, к которому мы прикрепим резиновый шнур. Измерим его длину и обозначим как $l_0$.

Далее подвесим к шнуру чашку с гирей. Шнур удлинится. Снова измерим его длину — теперь она имеет значение $l$.

Шнур изменил свою длину после наших действий. Это изменение (удлинение шнура) мы можем найти по формуле:$\Delta l = l- l_0$,где $\Delta l$ — изменение длины. Знак $\Delta$ (греческая буква “дельта”) используется как символ для обозначения изменения между значениями какой-либо величина.

Если мы будем менять гири на чашке, то будет меняться длина шнура, то есть его удлинение (деформация) $\Delta l$.

Так мы подошли к закону Гука. Как он формулируется?

Здесь $\Delta l$ — изменение длины тела, $k$ — коэффициент пропорциональности, который называется жесткостью. Жесткость тела зависит от материала, формы и размеров тела.

{"questions":[{"content":"К одной и той же пружине по очереди подвешивают 2 груза.<br />С первыми грузом пружина удлинилась на 6 см.<br />Со вторым грузом пружина удлинилась на 13 см.<br />В каком случае силу упругости была больше?`choice-1`","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":,"explanations":,"answer":}},"hints":[]}]}

Ортопедия стопы

Термин «ортопедия стопы» в современной медицине получает совершенно новое значение, значительно отличающееся от распространенной в советской медицине доктриной. На протяжении многих десятилетий систематизированного подхода к комплексному решению нарушений, связанных с деформацией костно-суставного каркаса стопы, практически не существовало. Существовал небольшой перечень операций, которые выполнялись по стандартным показаниям, без достаточного углубленного диагностического подхода. Соответственно, положительных результатов регистрировалось мало, в медицинском и пациентском сообществах сложилось негативное мнение о тяжести и болезненности послеоперационного периода, незначительном количестве успешных вмешательств. В значительной мере все это соответствовало действительности в связи с неразвитостью диагностических возможностей, не знанию новых данных о патогенезе процесса и устаревшей технике проведения оперативных пособий.

В настоящее время на основании многоцентровых исследований ортопедическая помощь при деформации стоп стала решаться на комплексной основе, включающей в себя:

• Индивидуальное ортезирование стоп
• Новые методы оперативных вмешательств

В современной ортопедии на базе большого количества накопленного материала сложились новые принципы хирургического лечения стоп, которые изложены ниже:

• Максимальная коррекция костно-суставной деформации
• Стабильная фиксация костей с помощью специальных методик
• Полноценная коррекция всех сводов стопы

Принцип максимальной коррекции подразумевает одномоментное исправление всех составляющих компонентов деформации стопы с восстановление правильных сводов и возможностью ношения в послеоперационном периоде обычной обуви без удаления внутренних фиксирующих конструкций.

Прогноз

Патология поддается лечению, удается восстановить функции желчного пузыря и избежать развития заболеваний органов пищеварительного тракта.

При своевременном выявлении нарушения, адекватном лечении и диете полное выздоровление примерно у 95% пациентов с перегибами желчного пузыря наступает через 3-6 месяцев.

Прогноз может быть неблагоприятным в случае полного перекрытия оттока желчи. Может произойти разрыв стенок с вытеканием желчи в брюшную полость. В таких случаях происходит удаление органа. Эта ситуация опасна инфицированием. Открытые перфорации возникают редко, но в 30% заканчиваются летальным исходом.

Виды деформации

Выделяют такие основные виды искривлений:

• Лордоз;
• Кифоз;
• Сколиоз.

Сколиотическая деформация позвоночника выражается смещением позвонков вбок. Наиболее часто встречается именно сколиотическая деформация грудного отдела позвоночника. В основном этот тип изменений проявляется в школьном возрасте. Сколиозная деформация может быть s, z и с образная. Последняя встречается гораздо чаще других и представляет собой правостороннее или левостороннее искривление.

Лордоз – отклонение оси позвоночника вперед. Чаще всего встречается деформация шейного и поясничного отдела, реже сочетается с грудным кифозом. При лордозе поясничного отдела подвижность нижних конечностей может ограничиваться. Искривления, особенно сильные, влияют на работу внутренних органов: легких, почек и сердца.

Кифоз характеризуется изгибом оси назад и имеет два варианта развития. Это дугообразный и угловатый. Кифотическая деформация шейного отдела позвоночника встречается чрезвычайно редко, так как естественным направлением изгиба в этой части является лордоз.

Также разные группы изменения формы позвоночника могут быть объединены, например, кифосколиотическая деформация позвоночника. То есть смещение происходит сразу в нескольких направлениях. Искривления часто локализуются именно в районе крестцового отдела, так как нагрузка на этот отрезок позвоночника довольно серьезная.

Еще одна разновидность изменений нормальной формы позвоночника – спондилез. Он обуславливается разрастанием костной ткани с образованием отростков, шипов, сужением позвоночного канала.

Компрессионная деформация позвоночника происходит в результате сильных ударов и других нагрузок. В основном это происходит при падениях и ударах головой. В результате уменьшается длина позвоночного столба, может прибавляться компрессия дурального мешка шейного отдела.

Деформация твёрдого тела: её виды, измерение

Подробности Молекулярно-кинетическая теория Опубликовано 17.11.2014 18:20 10272

Под воздействием внешних сил твёрдые тела меняют свою форму и объем, т.е. деформируются.

В результате действия приложенных к телу сил частицы, из которых оно состоит, перемещаются. Изменяются расстояния между атомами, их взаимное расположение. Это явление называют деформацией.

Если после прекращения действия силы тело возвращает свою первоначальную форму и объём, то такая деформация называется упругой, или обратимой. В этом случае атомы снова занимают положение, в котором они находились до того, как на тело начала действовать сила.

Если мы сожмём резиновый мячик, он изменит форму. Но тут же восстановит её, как только мы его отпустим. Это пример упругой деформации.

Если же в результате действия силы атомы смещаются от положений равновесия на такие расстояния, что межатомные связи на них уже не действуют, они не могут вернуться в первоначальное состояние и занимают новые положения равновесия. В этом случае в физическом теле происходят необратимые изменения.

Сдавим кусочек пластилина. Свою первоначальную форму он не сможет вернуть, когда мы прекратим воздействовать на него. Он деформировался необратимо. Такую деформацию называют пластичной, или необратимой.

Необратимые деформации могут также происходить постепенно с течением времени, если на тело воздействует постоянная нагрузка, или под влиянием различных факторов в нём возникает механическое напряжение. Такие деформации называются деформациями ползучести.

Например, когда детали и узлы каких-то агрегатов во время работы испытывают серьёзные механические нагрузки, а также подвергаются значительному нагреву, в них со временем наблюдается деформация ползучести.

Под воздействием одной и той же силы тело может испытывать упругую деформацию, если сила приложена к нему на короткое время. Но если эта же сила будет воздействовать на это же тело длительно, то деформация может стать необратимой.

Величина механического напряжения, при которой деформация тела всё ещё будет упругой, а само тело восстановит свою форму после снятия нагрузки, называется пределом упругости. При значениях выше этого предела тело начнёт разрушаться. Но разрушить твёрдое тело не так-то просто. Оно сопротивляется. И это его свойство называется прочностью.

Когда два автомобиля, соединённые буксировочным тросом, начинают движение, трос подвергается деформации. Он натягивается, а его длина увеличивается. А когда они останавливаются, натяжение ослабевает, и длина троса восстанавливается. Но если трос недостаточно прочный, он просто разорвётся.

Это интересно: Чем склеить оргстекло намертво в домашних условиях

Кручение

Если виды механических деформаций разделяли бы по сложности вычислений, то этот занял бы первое место. Такой вид изменения формы тела возникает при воздействии на него двух сил. При этом смещение любой точки тела происходит перпендикулярно к оси воздействующих сил. Говоря о таком типе деформации, следует упомянуть следующие величины, подлежащие вычислению:

1. Ф — угол закручивания цилиндрического стержня.
2. Т — момент действия.
3. Л — длина стержня.
4. Г — момент инерции.
5. Ж — модуль сдвига.

Формула выглядит так:

Ф=(Т*Л)/(Г*Ж).

Другая величина, требующая вычисления, это относительный угол закручивания:

Q=Ф/Л (значения берутся из предыдущей формулы).

Примеры деформаций

Однородные (или аффинные) деформации полезны для выяснения поведения материалов. Представляют интерес некоторые однородные деформации.

• равномерное расширение
• чистое расширение
• равноосное растяжение
• простой сдвиг
• чистый сдвиг

Плоские деформации также представляют интерес, особенно в экспериментальном контексте.

Плоская деформация

Плоская деформация, также называемая плоская деформация, это тот, где деформация ограничивается одной из плоскостей в эталонной конфигурации. Если деформация ограничивается плоскостью, описываемой базисными векторами е₁, е₂, то градиент деформации имеет форму

F=F11е1⊗е1+F12е1⊗е2+F21е2⊗е1+F22е2⊗е2+е3⊗е3{ displaystyle { boldsymbol {F}} = F_ {11} mathbf {e} _ {1} otimes mathbf {e} _ {1} + F_ {12} mathbf {e} _ {1} otimes mathbf {e} _ {2} + F_ {21} mathbf {e} _ {2} otimes mathbf {e} _ {1} + F_ {22} mathbf {e} _ {2} otimes mathbf {e} _ {2} + mathbf {e} _ {3} otimes mathbf {e} _ {3}}

В матричной форме

F=F11F12F21F221{ displaystyle { boldsymbol {F}} = { begin {bmatrix} F_ {11} & F_ {12} & 0 F_ {21} & F_ {22} & 0 0 & 0 & 1 end {bmatrix}}}

От теорема о полярном разложении, градиент деформации с точностью до изменения координат можно разложить на растяжение и поворот. Поскольку вся деформация происходит в плоскости, мы можем написать

F=р⋅U=потому что⁡θгрех⁡θ−грех⁡θпотому что⁡θ1λ1λ21{ displaystyle { boldsymbol {F}} = { boldsymbol {R}} cdot { boldsymbol {U}} = { begin {bmatrix} cos theta & sin theta & 0 — sin theta & cos theta & 0 0 & 0 & 1 end {bmatrix}} { begin {bmatrix} lambda _ {1} & 0 & 0 0 & lambda _ {2} & 0 0 & 0 & 1 end {bmatrix}}}

куда θ угол поворота и λ₁, λ₂ являются основные участки.

Изохорная плоская деформация

Если деформация изохорная (с сохранением объема), то det (F) = 1 и у нас есть

F11F22−F12F21=1{ displaystyle F_ {11} F_ {22} -F_ {12} F_ {21} = 1}

В качестве альтернативы,

λ1λ2=1{ displaystyle lambda _ {1} lambda _ {2} = 1}

Простой сдвиг

А простой сдвиг Деформация определяется как деформация изохорной плоскости, в которой имеется набор линейных элементов с заданной базовой ориентацией, которые не изменяют длину и ориентацию во время деформации.

Если е₁ фиксированная исходная ориентация, при которой линейные элементы не деформируются во время деформации, тогда λ₁ = 1 и F·е₁ = е₁.Следовательно,

F11е1+F21е2=е1⟹F11=1 ;  F21={ displaystyle F_ {11} mathbf {e} _ {1} + F_ {21} mathbf {e} _ {2} = mathbf {e} _ {1} quad implies quad F_ {11} = 1 ~; ~~ F_ {21} = 0}

Поскольку деформация изохорная,

F11F22−F12F21=1⟹F22=1{ Displaystyle F_ {11} F_ {22} -F_ {12} F_ {21} = 1 quad подразумевает quad F_ {22} = 1}

Определять

γ:=F12{ displaystyle gamma: = F_ {12} ,}

Тогда градиент деформации при простом сдвиге можно выразить как

F=1γ11{ displaystyle { boldsymbol {F}} = { begin {bmatrix} 1 & gamma & 0 0 & 1 & 0 0 & 0 & 1 end {bmatrix}}}

Сейчас же,

F⋅е2=F12е1+F22е2=γе1+е2⟹F⋅(е2⊗е2)=γе1⊗е2+е2⊗е2{ displaystyle { boldsymbol {F}} cdot mathbf {e} _ {2} = F_ {12} mathbf {e} _ {1} + F_ {22} mathbf {e} _ {2} = gamma mathbf {e} _ {1} + mathbf {e} _ {2} quad подразумевает quad { boldsymbol {F}} cdot ( mathbf {e} _ {2} otimes mathbf {e} _ {2}) = gamma mathbf {e} _ {1} otimes mathbf {e} _ {2} + mathbf {e} _ {2} otimes mathbf {e} _ { 2}}

С

ея⊗ея=1{ displaystyle mathbf {e} _ {i} otimes mathbf {e} _ {i} = { boldsymbol { mathit {1}}}}

мы также можем записать градиент деформации как

F=1+γе1⊗е2{ displaystyle { boldsymbol {F}} = { boldsymbol { mathit {1}}} + gamma mathbf {e} _ {1} otimes mathbf {e} _ {2}}

Закон Гука

Рассмотрим однородный стержень, имеющий длину l и площадь сечения S. К концам стержня приложены две силы равные по величине F, направленные по оси стержня, но в противоположные стороны. При этом длина стержня изменилась на величину .

Английским ученым Р. Гуком эмпирически было установлено, что для небольших деформаций относительное удлинение () прямо пропорционально напряжению ():

где E – модуль Юнга; – сила, которая действует на единичную площадь поперечного сечения проводника. Иначе закон Гука записывают как:

где k – коэффициент упругости. Для силы упругости, возникающей в стержне закон Гука имеет вид:

Линейная зависимость между и выполняется в узких пределах, при небольших нагрузках. При увеличении нагрузки зависимость становится нелинейной, а далее упругая деформация переходит в пластическую деформацию.

Это интересно: Деформация кручения — напряжение, определение, примеры, формула,

Записаться на прием к специалисту

Чтобы лечение прошло успешно и дало ожидаемый эффект, остановить свой выбор на профессиональных врачах уважаемой клиники. Именно ЦКБ РАН в Москве имеет отличную репутацию. Вертебрологи ЦКБ РАН успешно восстанавливают здоровье множества пациентов с самыми разными формами заболеваний.

Позвоночник – важнейший центр организма, от которого полностью зависит здоровье, долголетие, способность жить полноценной жизнью свободной от боли и дискомфорта. Если вы дорожите своим здоровьем – не затягивайте с визитом к врачу. Звоните по указанным на сайте телефонам, записывайтесь на прием онлайн. Сделайте шаг к отменному самочувствию уже сейчас!

Формы

Выделяют следующие пороки развития желчного пузыря:

По форме: крючковидная, S-образная, фригийский колпак, бычий рог, ротообразная, перегибы, перегородки.

По размерам: «гигантский желчный пузырь», гипоплазия (недоразвитее органа).

По положению:

• Инверсия. Орган располагается по средней линии тела или в левом подреберье.
• Внутрипеченочное расположение. Пузырь находится в паренхиме печени. Дистопия. Пузырь может размещаться в малом тазу или в правой подвздошной области.
• Ротация или поворот.
• Интерпозиция, характеризующаяся отсутствием общего печеночного протока.
• Пузырь находится в проекции ворот печени и переходит в общий желчный проток.

Существуют также аномалии развития, встречающиеся редко:

• Агенезия. Редкое отклонение, при котором желчный пузырь отсутствует. Его накопительную функцию выполняет общий желчный проток. Он расширяется и выступает в качестве резервуара для желчи.
• Дополнительный желчный пузырь. Встречается в редких случаях. В желчном протоке образуется карман, из которого создается второй самостоятельный орган с отдельным пузырным протоком.
• Двудольный желчный пузырь. В ряде случаев у эмбриона зачаток желчного пузыря удваивается, формируются два органа с общим пузырным протоком.
• Врожденный дивертикул – редкая аномалия, при которой наблюдаются дефекты мышечного слоя желчного пузыря и выпячивание стенки. В первые годы жизни патология не проявляется. Но дивертикул сокращается медленнее, чем пузырь. В дальнейшем в местах выпячивания начинает застаиваться желчь, что приводит к образованию камней и воспалению. Патология может стать причиной острого калькулезного холецистита. Из-за нарушения оттока желчи создаются условия для образования камней. 

Такие отклонения от нормы провоцируют нарушение оттока желчи, что может стать причиной желчнокаменной болезни. Кроме этого, желчь поступает в кишечник в недостаточном количестве, нарушаются процессы пищеварения.

Почему колени деформируются

Причин, по которым развивается патология, довольно много. Среди них — неравномерное развитие мышц, которое приводит к смещению и выворачиванию коленей, травмы, возрастные изменения костной ткани, наличие различных заболеваний. Например, вальгусная деформация коленных суставов чаще всего развивается по причине увеличения расширения суставной щели за счет интенсивного развития мыщелковых суставных костей, что обычно наблюдается у детей. Человек в возрасте может столкнуться с искривлением коленного сустава по причине растяжения связок, а также на фоне развития других заболеваний — артроза, ожирения, нарушения функций нервной системы, поражений головного мозга (инсульт).

Причиной врожденного искривления колена могут стать:

1. Недостаток кальция и витаминов в организме женщины во время беременности.
2. Попадание в организм будущей матери токсинов, а также употребление некоторых видов антибиотиков.
3. Проблемы с эндокринной системой у роженицы.
4. Неблагоприятная наследственность (аналогичные заболевания были у родителей, бабушек, дедушек).
5. Родовые травмы.

У ребенка проблемы с коленными суставами могут возникнуть из-за избыточного веса или нехватки витамина D, что приводит к развитию рахита. Нередко именно авитаминоз является причиной гиперподвижности суставов и приводит к тому, что колени у малыша выгибаются назад. Еще один источник неприятностей — неправильно подобранная обувь с мягкой подошвой и без задника, из-за которой могут возникнуть проблемы с суставами.

У людей зрелого возраста заболевания опорно-двигательного аппарата встречаются довольно часто. Основная причина — ослабление мышц и связок, проблемы с костями. Подагра, артрит, гонартроз, избыточный вес — дополнительные факторы риска, которые могут привести к сколиозу коленного сустава. У женщин спровоцировать патологию коленного сустава могут высокие каблуки. Ну и, конечно, не стоит сбрасывать со счетов травмы, даже самые незначительные. Иногда несильного удара в область коленной чашечки достаточно, чтобы со временем она деформировалась.

Виды деформации твердых тел

Деформация растяжения

Деформация растяжения — вид деформации, при которой нагрузка прикладывается продольно от тела, то есть соосно или параллельно точкам крепления тела. Проще всего растяжение рассмотреть на буксировочном тросе для автомобилей. Трос имеет две точки крепления к буксиру и буксируемому объекту, по мере начала движения трос выпрямляется и начинает тянуть буксируемый объект. В натянутом состоянии трос подвергается деформации растяжения, если нагрузка меньше предельных значений, которые может он выдержать, то после снятия нагрузки трос восстановит свою форму.

Схема растяжения образца

Посмотрите прибор измеряющий деформацию растяжения →

Деформация растяжения является одним из основных лабораторных исследований физических свойств материалов. В ходе приложения растягивающих напряжений определяются величины, при которых материал способен:

1. воспринимать нагрузки с дальнейшим восстановлением первоначального состояния (упругая деформация)
2. воспринимать нагрузки без восстановления первоначального состояния (пластическая деформация)
3. разрушаться на пределе прочности

Данные испытания являются главными для всех тросов и веревок, которые используются для строповки, крепления грузов, альпинизма. Растяжение имеет значение также при строительстве сложных подвесных систем со свободными рабочими элементами.

Деформация сжатия

Деформация сжатия — вид деформации, аналогичный растяжению, с одним отличием в способе приложения нагрузки, ее прикладывают соосно, но по направлению к телу. Сдавливание объекта с двух сторон приводит к уменьшению его длины и одновременному упрочнению, приложение больших нагрузок образовывает в теле материала утолщения типа «бочка».

Схема сжатия образца

В качестве примера можно привести тот же прибор что и в деформации растяжения немного выше.

Деформация сжатия широко используется в металлургических процессах ковки металла, в ходе процесса металл получает повышенную прочность и заваривает дефекты структуры

Сжатие также важно при строительстве зданий, все элементы конструкции фундамента, свай и стен испытывают давящие нагрузки. Правильный расчет несущих конструкций здания позволяет сократить расход материалов без потери прочности

Деформация сдвига

Деформация сдвига — вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела. В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой. На предельные нагрузки сдвига испытываются все крепежные элементы — болты, шурупы, гвозди. Простейший пример деформации сдвига – расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки – сидение.

Схема сдвига образца

Посмотрите прибор измеряющий деформацию сдвига →

Деформация изгиба

Деформация изгиба — вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах. Каждый материал способен воспринимать определенный уровень нагрузки, твердые тела в большинстве случаев способны выдерживать не только свой вес, но и заданную нагрузку. В зависимости от способа приложения нагрузки при изгибе различают чистый и косой изгиб.

Схема изгиба образца

Посмотрите прибор измеряющий деформацию изгиба →

Значение деформации изгиба важно для проектирования упругих тел, таких, как мост с опорами, гимнастический брус, турник, ось автомобиля и другие

Деформация кручения

Деформация кручения – вид деформации, при котором к телу приложен крутящий момент, вызванный парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости оси тела. На кручение работают валы машин, шнеки буровых установок и пружины.

Схема кручения образца

Посмотрите прибор измеряющий деформацию кручения →

Деформация и ее виды

Рассмотрим следующий случай (рисунок 2). Подвесим тело на нити.

Рисунок 2. Тело, подвешенное на нити

В таких конструкциях нить часто называют подвесом. Когда мы подвесили тело, нить начала растягиваться — в ней возникла сила упругости.

Чем больше нить растягивается, тем больше становится сила упругости. Как и в случае с опорой, как только сила упругости станет равной силе тяжести, растяжение прекратится. 

Когда возникает сила упругости?Получается, что сила упругости возникает при деформации тел. Если исчезает деформация, то исчезает и сила упругости.

Что называют деформацией тела?

Какие виды деформаций вы знаете?Иногда после таких взаимодействий тело, испытывающее деформацию, меняет свои форму и размеры — происходит неупругая (пластическая) деформация. А иногда возвращается в исходное состояние. Тогда деформация называется упругой (рисунок 3).

Рисунок 3. Упругая и пластическая деформации

Дадим определения

Упругая деформация бывает различных видов:

1. Растяжения (рисунок 2)
2. Сжатия (рисунок 4)

Рисунок 4. Деформация сжатия пружины.

1. Сдвига (при такой деформации нагрузка прикладывается параллельно основанию тела, и одна часть тела сдвигается относительно другой (рисунок 5));

Рисунок 5. Деформация сдвига.

1. Изгиба (рисунок 1);
2. Кручения (рисунок 6).

Рисунок 6. Деформация кручения