O que é uma força axial?

Uma força axial é qualquer força que age diretamente no eixo central de um objeto. Essas forças são tipicamente força de alongamento ou força de compressão, dependendo da direção. Além disso, quando a carga de força é uniforme do centro geométrico do formulário, é concêntrica e, quando é desigual, é excêntrico. Ao contrário de muitas forças de atuação, uma força axial é frequentemente seu próprio contador; Um objeto puxado ou empurrado uniformemente nas direções opostas não se move. A força pura ocupa uma posição semelhante à força axial, mas opera perpendicularmente ao eixo central do objeto.

Uma das partes mais importantes do exame das forças axiais é a idéia de um centro geométrico. Este é um ponto dentro dos limites de um objeto sólido que é o centro perfeito de toda a massa. Em um objeto simples, como um cilindro, é fácil encontrar o meio exato do objeto simplesmente medindo os lados. Em um objeto complexo, como uma bicicleta, o processo é muito mais complicado. Enquanto existe uma série muito complexaS de equações matemáticas que encontrarão esse ponto, é basicamente o ponto em que a massa do objeto é a mesma em qualquer direção oposta.

Em um objeto complexo, esse ponto pode estar praticamente em qualquer lugar dentro do maior espaço da forma. Ao olhar para um objeto, o espaço que o objeto ocupa é geralmente maior que o próprio objeto. Fatores como densidade e braços salientes podem fazer com que o centro geométrico exista na superfície ou mesmo fora da forma.

O eixo central do objeto corre de um lado através do objeto para o outro. Essa linha é baseada na forma do objeto, não em sua massa ou densidade. O eixo central pode percorrer o centro geométrico, ou pode não.

Quando uma força está agindo diretamente no eixo central, é uma força axial. Essas forças geralmente comprimem o eixo de extremidades ou esticam o eixo em duas direções opostas; comoUm resultado, o objeto normalmente não se move. Um excelente exemplo dessas forças pode ser visto em colunas nos edifícios. A coluna possui um eixo que percorre toda a forma de cima para baixo. A coluna é constantemente compactada, pois suporta o teto da estrutura.

No exemplo da coluna, a força axial percorre o centro geométrico do formulário; Isso torna a força concêntrica. Uma força concêntrica é estável em repouso. Quando o eixo não passa pelo centro geométrico, a forma não é estável e a força é excêntrica. Isso geralmente significa que o formulário é incapaz de suportar forças axiais enquanto estiver em repouso; A estrutura será incapaz de lidar com as energias desproporcionais que atuam sobre ela.