Jaki jest stosunek Poissona?

Współczynnik

Rodzaj poissona dotyczy sposobu rozciągania lub ściskania obiektu w jednym kierunku powoduje, że kompresuje lub rozciąga się w drugim kierunku. Stosunek mierzy zakres tego efektu w określonej substancji. Może się to znacznie różnić, a stosunek ten może być nawet ujemny, zwykle w substancjach wytworzonych przez człowieka.

Techniczna definicja stosunku Poissona jest „stosunek poprzecznego szczepu skurczu do szczepu ekspansji podłużnej”. Brzmi to skomplikowane, ale opisuje dość prosty efekt. Aby go wyobrazić, wyobraź sobie kawałek gumowy, taki jak ten używany w gumce. Kiedy rozciągasz opaskę, staje się ono zarówno węższe, jak i dłuższe. Związek między tymi dwiema zmianami mierzy się w stosunku Poissona.

W rzeczywistości stosunek Poissona ma zastosowanie w trzech wymiarach. W przykładzie gumki grubość rozciągniętego opaski również zmniejsza się - trudniej jest go zobaczyć. Aby wyobrazić sobie efekt w trzech wymiarach, wyobraź sobie, że przyjęcie zabawki w kształcie kostki i Squeze dwie przeciwne strony. Kostka otrzyma umowę w kierunku między tymi dwiema stronami, ale rozszerzy się w pozostałych dwóch kierunkach.

W większości przypadków stosunek Poissona jest dodatni, co oznacza, że ​​materiał rozciąga się w jednym kierunku o większy stopień niż kurczy się w innych kierunkach. Istnieje kilka wyjaśnień, przy użyciu różnych podejść naukowych. Prostym wyjaśnieniem jest to, że większość materiałów jest w stanie lepiej oprzeć się kompresji niż w celu oporu rozciągania. Bardziej skomplikowane wyjaśnienie polega na tym, że wiązania między atomami w strukturze zostaną wyrównane podczas procesu rozciągania i ściskających.

W większości przypadków stosunek Poissona materiału będzie wynosić od 0 do 0,5. Wśród wspólnych materiałów guma ma stosunek Poissona bardzo blisko 0,5, podczas gdy stal ma jeden z 0,3, a korka jest znacznie bliżej 0. Właśnie dlatego korki winne są wykonane z korka: tomoże wytrzymać nacisk z szyi butelki bez rozciągania pionowego i zagłuszania na miejscu.

Możliwe jest ujemny stosunek Poissona. Materiały wykazujące tę jakość są znane jako auxetics. Przy takich materiałach rozciągnięcie ich w jednym kierunku spowoduje, że rozszerzy się w innych kierunkach. Podejrzewa się, że żywa tkanka kostna jest auksetyczna, choć trudno jest to udowodnić. Istnieje również kilka sztucznych substancji auksetycznych, w szczególności polimerów stosowanych w wodoodpornej odzieży Gore-Tex.

Stosunek

Poissona jest używany w bardziej skomplikowany sposób w kilku dziedzinach nauki. Kiedy zginasz obiekt w jednym kierunku, stosunek Poissona wpływa na sposób, w jaki obiekt krzyczy w kierunku prostopadłym. Stosunek wpływa również na sposób, w jaki fale stresowe przemieszczają się przez substancje takie jak skała, co oznacza, że ​​ma pewne ważne zastosowania w geologii.