Quel est le rapport de Poisson?

Le ratio de Poisson

traite de la façon d'étirer ou de comprimer un objet dans une direction le fait compresser ou s'étirer dans l'autre sens. Le rapport mesure l'étendue de cet effet dans une substance particulière. Cela peut varier considérablement, et le rapport peut même être négatif, généralement dans les substances artificielles.

La définition technique du rapport de Poisson est «le rapport de la souche de contraction transversale à la souche d'expansion longitudinale». Cela semble compliqué, mais décrit un effet assez simple. Pour l'imaginer, imaginez un morceau de caoutchouc, comme celui utilisé dans un élastique. Lorsque vous étirez le groupe, il devient à la fois plus étroit et plus long. La relation entre ces deux changements est ce qui est mesuré par le rapport de Poisson.

En réalité, le rapport de Poisson s'applique en trois dimensions. Dans l'exemple de la bande de caoutchouc, l'épaisseur de la bande étirée diminue également - c'est juste plus difficile à voir. Pour imaginer l'effet en trois dimensions, imaginez prendre un jouet pour animaux de compagnie en forme de cube et SQueeze deux côtés opposés. Le cube obtiendra un contrat dans la direction entre ces deux côtés, mais se développera dans les deux autres directions.

Dans la plupart des cas, le rapport de Poisson est positif, ce qui signifie qu'un matériau s'étire dans une direction par un degré plus élevé qu'il se contracte dans d'autres directions. Il y a quelques explications à cela, en utilisant différentes approches scientifiques. Une explication simple est que la plupart des matériaux sont mieux à même de résister à la compression que de résister à l'étirement. Une explication plus compliquée est que les liaisons entre les atomes de la structure se réalignent pendant le processus d'étirement et de compression.

Dans la plupart des cas, le rapport de Poisson d'un matériau varie entre 0 et 0,5. Parmi les matériaux communs, le caoutchouc a un rapport de Poisson très proche de 0,5, tandis que l'acier a l'un des 0,3 et le liège est beaucoup plus proche de 0. C'est pourquoipeut résister à la pression du cou de la bouteille sans s'étirer verticalement et le brouillage en place.

Il est possible d'avoir un rapport de Poisson négatif. Les matériaux affichant cette qualité sont connus sous le nom de auxie. Avec de tels matériaux, les étirer dans une direction les fera se développer dans d'autres directions. On soupçonne que le tissu osseux vivant est un axétique, bien que cela soit difficile à prouver. Il existe également plusieurs substances auxétiques artificielles, notamment les polymères utilisés dans les vêtements étanches Gore-Tex.

. Le rapport de Poisson

est utilisé de manière plus compliquée dans plusieurs domaines de la science. Lorsque vous pliez un objet dans une direction, le rapport de Poisson affecte la façon dont l'objet se courbe dans la direction perpendiculaire. Le rapport affecte également la façon dont les ondes de stress se déplacent à travers des substances telles que la roche, ce qui signifie qu'elle a des utilisations importantes en géologie.