แรงตามแนวแกนคืออะไร?

แรงตามแนวแกนคือแรงใด ๆ ที่ทำหน้าที่โดยตรงบนแกนกลางของวัตถุ แรงเหล่านี้มักจะยืดแรงหรือแรงบีบอัดขึ้นอยู่กับทิศทาง นอกจากนี้เมื่อแรงโหลดยังอยู่ตรงข้ามกับจุดศูนย์กลางของรูปแบบทางเรขาคณิตมันจะเป็นศูนย์กลางและเมื่อมันไม่สม่ำเสมอมันจะผิดปกติ ซึ่งแตกต่างจากกองกำลังรักษาการหลายแห่งแรงตามแนวแกนมักจะนับกัน วัตถุที่ถูกดึงหรือผลักอย่างสม่ำเสมอในทิศทางตรงกันข้ามจะไม่เคลื่อนที่ แรงเชียร์มีตำแหน่งคล้ายกับแรงตามแนวแกน แต่ทำงานในแนวตั้งฉากกับแกนกลางของวัตถุ

หนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดของการตรวจสอบแรงตามแนวแกนคือความคิดของศูนย์กลางทางเรขาคณิต นี่คือจุดที่อยู่ภายในขอบเขตของวัตถุที่เป็นของแข็งซึ่งเป็นศูนย์กลางที่สมบูรณ์แบบของมวลทั้งหมด ในวัตถุอย่างง่ายเช่นทรงกระบอกมันง่ายต่อการค้นหาจุดกึ่งกลางที่แน่นอนของวัตถุโดยการวัดด้านข้าง ในวัตถุที่ซับซ้อนเช่นจักรยานกระบวนการนี้ซับซ้อนกว่ามาก ในขณะที่มีชุดสมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนมากซึ่งจะพบจุดนี้มันเป็นจุดที่มวลของวัตถุนั้นเหมือนกันในทิศทางตรงกันข้าม

ในวัตถุที่ซับซ้อนจุดนี้สามารถทำได้ทุกที่ในพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่กว่าของแบบฟอร์ม เมื่อมองไปที่วัตถุพื้นที่ที่วัตถุนั้นมักจะมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุนั้น ปัจจัยต่างๆเช่นความหนาแน่นและแขนยื่นออกมาอาจทำให้ศูนย์กลางทางเรขาคณิตอยู่บนพื้นผิวหรือแม้กระทั่งด้านนอกของแบบฟอร์ม

แกนกลางของวัตถุวิ่งจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง เส้นนี้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวัตถุไม่ใช่มวลหรือความหนาแน่น แกนกลางอาจวิ่งผ่านศูนย์กลางเรขาคณิตหรือไม่ก็ได้

เมื่อแรงกระทำโดยตรงกับแกนกลางมันจะเป็นแรงตามแนวแกน แรงเหล่านี้มักจะบีบอัดแกนจากปลายด้านใดด้านหนึ่งหรือยืดแกนในทิศทางตรงกันข้ามทั้งสอง เป็นผลให้วัตถุโดยทั่วไปจะไม่ย้าย ตัวอย่างสำคัญของแรงเหล่านี้สามารถเห็นได้ในคอลัมน์ภายในอาคาร คอลัมน์มีแกนที่วิ่งผ่านทั้งฟอร์มจากบนลงล่าง คอลัมน์ถูกบีบอัดอย่างต่อเนื่องเนื่องจากรองรับหลังคาของโครงสร้าง

ในตัวอย่างคอลัมน์แรงตามแนวแกนจะไหลผ่านศูนย์กลางทางเรขาคณิตของแบบฟอร์ม สิ่งนี้ทำให้แรงศูนย์กลาง แรงศูนย์กลางมีความมั่นคงในส่วนที่เหลือ เมื่อแกนไม่ผ่านศูนย์กลางทางเรขาคณิตรูปร่างจะไม่คงที่และแรงจะผิดปกติ โดยทั่วไปหมายความว่าแบบฟอร์มนี้ไม่สามารถทนต่อแรงตามแนวแกนได้ในขณะพัก โครงสร้างจะไม่สามารถรับมือกับพลังงานที่ไม่สมส่วนซึ่งทำหน้าที่อยู่กับมัน