O que é um avião de cisalhamento?
Um plano de cisalhamento é o plano no qual ocorre a tensão de cisalhamento. Como o estresse normal, o estresse de cisalhamento é uma medida de força por unidade de área. Em qualquer ponto de uma estrutura, existem muitos aviões possíveis que podem ser definidos para medir o estresse. Consequentemente, qualquer plano que contenha a área em questão seja o plano de cisalhamento. O plano de cisalhamento é útil para engenheiros que analisam as tensões internas em estruturas.
O estresse tem as mesmas unidades que a pressão: força por área. O estresse normal resulta quando um componente é colocado em tensão ou compactação. Se uma haste de metal for esticada verticalmente, uma tensão interna tenderá a resistir à deformação adicional. Esse estresse ocorrerá nas seções transversais horizontais da barra. Diz -se que o estresse é normal porque é direcionado a um ângulo reto a ou normal aos planos de estresse horizontal.
O estresse de cisalhamento é semelhante ao estresse normal, pois possui as mesmas unidades. A direção do estresse, no entanto, é paralela ao seu plano de tensão. Esse tipode estresse poderia resultar se um conjunto diferente de forças fosse aplicado à mesma barra de metal; Ou seja, se alguém segurava o fundo do bar estacionário enquanto tentava mover o topo da barra para a direita. O estresse interno resultante é chamado de tensão de cisalhamento, porque partes da barra estão tentando deslizar ou cisalhamento, passando um ao outro.
Nessas condições de carregamento, as tensões em um plano horizontal localizado no centro da barra seriam tensões de cisalhamento direcionadas horizontalmente. O fundo da barra seria tentar se mover para a esquerda; Ele sujeitaria as forças à esquerda em um plano de cisalhamento horizontal. O topo do bar estaria tentando se mover para a direita; sujeitaria as forças à direita no mesmo plano de cisalhamento.
Analisando o plano de cisalhamento é importante na prevenção da falha mecânica de uma estrutura. Todo material tem um limite de quanto estresse pode suportar. Este limite é uma propriedadey do próprio material, em vez da forma do objeto. Por exemplo, dois faixas de borracha podem ser feitas em tamanhos diferentes, mas do mesmo material. O maior pode suportar mais força antes de quebrar, mas apenas porque possui mais área de seção transversal para distribuir a força; O estresse interno será o mesmo em falha nos dois tamanhos.
Da mesma forma, os componentes podem quebrar devido ao estresse de cisalhamento demais. Se um componente falhar por tensão de cisalhamento, partes dele passarão literalmente por si. Os parafusos de metal antigos, por exemplo, geralmente falham dessa maneira. O limite da tensão de cisalhamento, como no estresse normal, é uma propriedade material.