Wat is de verhouding van Poisson?

De verhouding van Poisson gaat over de manier waarop het strekken of comprimeren van een object in de ene richting het samenstellen of zich in de andere richting somprimeren of strekken. De verhouding meet de omvang van dit effect in een bepaalde stof. Dit kan aanzienlijk variëren, en de verhouding kan zelfs negatief zijn, meestal in door de mens gemaakte stoffen.

De technische definitie van de verhouding van Poisson is "de verhouding van transversale contractiestam tot longitudinale expansiestam." Dit klinkt ingewikkeld, maar beschrijft een vrij eenvoudig effect. Stel je een stuk rubber voor, zoals dat wordt gebruikt in een rubberen band. Wanneer je de band uitrekt, wordt deze zowel smaller als langer. De relatie tussen deze twee veranderingen is wat wordt gemeten aan de hand van de verhouding van Poisson.

In werkelijkheid geldt de verhouding van Poisson in drie dimensies. In het voorbeeld van de rubberen band neemt de dikte van de uitgerekte band ook af - het is gewoon moeilijker te zien. Om het effect in drie dimensies voor te stellen, stel je voor dat je een huisdierspeelgoed neemt in de vorm van een kubus en sTwee tegenovergestelde kanten knippen. De kubus krijgt een contract in de richting tussen deze twee kanten, maar zal zich uitbreiden in de andere twee richtingen.

In de meeste gevallen is de verhouding van Poisson positief, wat betekent dat een materiaal in één richting groter wordt dan het in andere richtingen contracteert. Er zijn een aantal verklaringen hiervoor, met behulp van verschillende wetenschappelijke benaderingen. Een eenvoudige verklaring is dat de meeste materialen beter in staat zijn om de compressie te weerstaan ​​dan om het strekken te weerstaan. Een meer gecompliceerde verklaring is dat de bindingen tussen de atomen in de structuur opnieuw worden afgestemd tijdens het proces van stretchen en comprimeren.

In de meeste gevallen zal de Poisson -verhouding van een materiaal variëren tussen 0 en 0,5. Onder gemeenschappelijke materialen heeft rubber een Poisson -verhouding zeer dicht bij 0,5, terwijl staal een van 0,3 heeft en Cork veel dichter bij 0 is. Dit is de reden waarom wijnkurken zijn gemaakt van kurk: hetKan de druk uit de nek van de fles weerstaan ​​zonder verticaal te strekken en op zijn plaats te jammen.

Het is mogelijk om een ​​negatieve Poisson -verhouding te hebben. Materialen met deze kwaliteit staan ​​bekend als auxetiek. Met dergelijke materialen zal het uitrekken in één richting ervoor zorgen dat ze in andere richtingen zich in andere richtingen uitbreiden. Er wordt vermoed dat levend botweefsel een auxetisch is, hoewel dit moeilijk te bewijzen is. Er zijn ook verschillende door de mens gemaakte auxetische stoffen, met name de polymeren die worden gebruikt in Gore-Tex waterdichte kleding.

De verhouding van

Poisson wordt op meer gecompliceerde manieren gebruikt op verschillende gebieden van de wetenschap. Wanneer u een object in één richting buigt, beïnvloedt de verhouding van Poisson de manier waarop het object in de loodrechte richting kromt. De verhouding beïnvloedt ook de manier waarop stressgolven door stoffen zoals rots reizen, wat betekent dat het een belangrijk gebruik in de geologie heeft.