Che cos'è un asse neutro?
Un asse neutro è una linea che attraversa un oggetto che mostra il centro delle forze in azione su detto oggetto. In qualsiasi punto di intersezione attraverso l'asse, le pressioni di contatto e di espansione in vigore sull'oggetto sono uguali. In un oggetto simmetrico, come un raggio strutturale, l'asse neutro si trova attraverso il centro esatto dell'oggetto. In un oggetto asimmetrico, o che ha un supporto sproporzionato, trovare l'asse neutro è un processo matematico molto complesso. L'uso pratico più comune per questa funzione è la creazione di archi all'interno di pareti ed edifici.
Un asse è una linea che attraversa un oggetto. Queste linee descrivono un luogo importante per l'oggetto, spesso relativo a rotazione, stress o aspetto. Ad esempio, l'asse del pianeta Terra descrive la linea attorno alla quale ruota il pianeta. Un oggetto come un candeliere avrà spesso un asse di simmetria; l'oggetto è lo stesso, su entrambi i lati della linea dell'asse, se visto da qualsiasi angolazione.
Ogni oggetto ha anche un asse neutro, ma questo è un tipo di linea più complicato. Un certo numero di forze influenza un oggetto in una determinata situazione. Alcune di queste forze provocano l'allungamento dell'oggetto e altre lo fanno contrarre. Da qualche parte all'interno dell'area dell'oggetto c'è una linea che mostra il centro esatto delle forze, in sostanza il confine tra i due affetti.
In una trave rettangolare supportata su entrambe le estremità, la gravità si abbassa sull'oggetto. La gravità renderà il raggio in una forma a "U", causando essenzialmente l'abbassamento del centro del raggio. In questo caso, la parte inferiore del raggio si allunga e la parte superiore del raggio si sta comprimendo. L'asse neutro si sposta direttamente attraverso il centro dell'oggetto, mostrando la linea in cui le forze si incontrano e si annullano a vicenda.
In oggetti semplici, l'asse neutro è generalmente facile da trovare. In oggetti complessi, è molto più difficile. A differenza della maggior parte degli altri tipi di assi, questo può effettivamente esistere al di fuori dell'oggetto. In un oggetto che ha una forma non simmetrica o che ha punti di appoggio irregolari, l'asse in cui le forze sono uguali può trovarsi in un'area tra due punti al di fuori della struttura dell'oggetto. Ciò significa che le forze posizionate sull'oggetto sono irregolari e non possono essere completamente bilanciate.
Uno dei primi usi per l'asse neutro era nell'arco architettonico. Poiché l'asse attraversa l'arco, è possibile trovare un punto in cui la struttura può sostenere il peso sopra di esso. Finché l'asse rimane all'interno della struttura maggiore dell'arco, può sostenere una porta senza crollare. La curva dell'arco conferisce alla struttura un'area molto più ampia all'interno della quale l'asse deve rimanere rispetto a una porta con la sommità dritta.