¿Cuál es la proporción de Poisson?

La relación de

Poisson se ocupa de la forma en que estirar o comprimir un objeto en una dirección hace que se comprime o se estire en la otra dirección. La relación mide el alcance de este efecto en una sustancia particular. Esto puede variar considerablemente, y la relación puede incluso ser negativa, generalmente en sustancias hechas por el hombre.

La definición técnica de la relación de Poisson es "la relación de tensión de contracción transversal con la tensión de expansión longitudinal". Esto suena complicado, pero describe un efecto bastante simple. Para imaginarlo, imagine un trozo de goma, como el utilizado en una banda de goma. Cuando estira la banda, se vuelve más estrecho y más largo. La relación entre estos dos cambios es lo que se mide por la relación de Poisson.

En realidad, la relación de Poisson se aplica en tres dimensiones. En el ejemplo de la banda de goma, el grosor de la banda estirada también disminuye, es más difícil de ver. Para imaginar el efecto en tres dimensiones, imagine tomar un juguete para mascotas en forma de cubo y SQueeling dos lados opuestos. El cubo obtendrá contrato en la dirección entre estos dos lados, pero se expandirá en las otras dos direcciones.

En la mayoría de los casos, la relación de Poisson es positiva, lo que significa que un material se extiende en una dirección en mayor grado de lo que se contrae en otras direcciones. Hay un par de explicaciones para esto, utilizando diferentes enfoques científicos. Una explicación simple es que la mayoría de los materiales pueden resistir mejor la compresión que para resistir el estiramiento. Una explicación más complicada es que los enlaces entre los átomos en la estructura se realinean durante el proceso de estiramiento y compresión.

En la mayoría de los casos, la relación Poisson de un material oscilará entre 0 y 0.5. Entre los materiales comunes, el caucho tiene una relación Poisson muy cerca de 0.5, mientras que el acero tiene uno de 0.3 y el corcho está mucho más cerca de 0. Es por eso que los corchos de vino están hechos de corcho:puede soportar la presión del cuello de la botella sin estirar verticalmente y atascar en su lugar.

Es posible tener una relación negativa de Poisson. Los materiales que muestran esta calidad se conocen como auxética. Con tales materiales, estirarlos en una dirección en realidad hará que se expandan en otras direcciones. Se sospecha que el tejido óseo vivo es un auxético, aunque esto es difícil de probar. También hay varias sustancias auxéticas hechas por el hombre, especialmente los polímeros utilizados en la ropa impermeable Gore-Tex.

La proporción de

Poisson se usa de manera más complicada en varios campos de la ciencia. Cuando dobla un objeto en una dirección, la relación de Poisson afecta la forma en que el objeto se curva en la dirección perpendicular. La relación también afecta la forma en que las ondas de estrés viajan a través de sustancias como la roca, lo que significa que tiene algunos usos importantes en geología.