Hvad er en aksial kraft?
En aksial kraft er enhver kraft, der direkte virker på et objekts midterakse. Disse kræfter er typisk strækkraft eller kompressionskraft afhængig af retning. Når kraftbelastningen endda er på tværs af formens geometriske centrum, er den koncentrisk, og når den er ujævn, er den excentrisk. I modsætning til mange virkende kræfter er en aksial kraft ofte dens egen tæller; en genstand trukket eller skubbet jævnt i modsatte retninger bevæger sig ikke. Ren kraft indtager en lignende position som aksial kraft, men fungerer vinkelret på objektets midterakse.
En af de vigtigste dele i undersøgelsen af aksiale kræfter er ideen om et geometrisk centrum. Dette er et punkt inden for grænserne for et solidt objekt, der er det perfekte centrum for hele massen. I et simpelt objekt, såsom en cylinder, er det let at finde den nøjagtige midt på objektet ved blot at måle siderne. I et komplekst objekt, såsom en cykel, er processen meget mere kompliceret. Selvom der er en meget kompleks række matematiske ligninger, der finder dette punkt, er det dybest set det punkt, hvor objektets masse er den samme i enhver modsat retning.
I et komplekst objekt kan dette punkt praktisk talt være overalt inden for formens større rum. Når man ser på et objekt, er det rum, objektet optager, ofte større end selve objektet. Faktorer såsom tæthed og fremspringende arme kan få det geometriske centrum til at eksistere på overfladen eller endda uden for formen.
Objektets midterakse løber fra den ene side gennem objektet til den anden. Denne linje er baseret på objektets form, ikke dens masse eller densitet. Midteraksen løber muligvis gennem det geometriske centrum, eller det er måske ikke.
Når en kraft virker direkte på den centrale akse, er det en aksial kraft. Disse kræfter komprimerer ofte aksen fra begge ender eller strækker aksen i to modsatte retninger; som et resultat bevæger objektet sig typisk ikke. Et godt eksempel på disse kræfter kan ses på søjler i bygninger. Søjlen har en akse, der løber gennem hele formen fra top til bund. Søjlen komprimeres konstant, da den understøtter konstruktionens tag.
I kolonneeksemplet løber den aksiale kraft gennem formens geometriske centrum; dette gør kraften koncentrisk. En koncentrisk kraft er stabil i hvile. Når aksen ikke passerer gennem det geometriske centrum, er formen ikke stabil, og kraften er excentrisk. Dette betyder typisk, at formen ikke er i stand til at modstå aksiale kræfter, mens den er i ro; strukturen vil ikke være i stand til at klare de uforholdsmæssige energier, der virker på den.