Concetti Chiave
- La tensione meccanica si divide in sigma (normale) e tau (tangenziale), misurata in Pascal.
- Sigma è una grandezza vettoriale che agisce in un'unica direzione.
- Nell'esempio, una barra di Fe 420 con diametro 10 mm e massa di 1000 kg non si rompe, poiché sigma è inferiore a sigma max.
- Il calcolo della tensione utilizza la forza (massa per gravità) divisa per l'area della sezione trasversale della barra.
- Il grado di sicurezza rappresenta il margine di sottostima delle caratteristiche del materiale.
La tensione meccanica
(sigma;tau)
La sigma viene anche detta normale, la tau viene anche detta tangenziale.
L’unità di misura è il Pascal, 1 Pascal equivale a 1 Newton su metro quadrato.
La sigma è una grandezza vettoriale, quindi agisce solo per un verso.
Es: Si consideri una barra di diametro 10 millimetri che sostiene una massa di 1000 chilogrammi. Il materiale della barra è Fe 420. La barra si rompe?
Per risolvere questo esercizio dobbiamo tenere conto dell’equazione di equilibrio o stabilità. Quindi bisogna domandarsi se sigma è minore o uguale di sigma max.
Ci si calcola la forza facendo massa per 9.81, cioè 1000*9.81 = 9810 Newton.
Troviamo l’area facendo pigreco per il diametro al quadrato diviso 4. Il diametro da 10 millimetri lo passiamo a 0.01 metri, Quindi verrà 3.14 per 0.01 alla seconda diviso 4 che dà il risultato di 7.85 per 10 alla -5 metri quadrati.
Ora possiamo trovare sigma facendo forza diviso l’area, quindi verrà 9810 per 7.85 per 10 alla -5 che dà il risultato di 1249 per 10 alla 5 Pascal, cioè 125 Mega Pascal.
In questo caso sigma che è 125 è minore di sigma max che è 420, quindi il pezzo non si rompe.
Inoltre esiste anche il grado di sicurezza che è un indice che indica quanto vado a sottostimare le caratteristiche del materiale per garantire un margine.
Domande da interrogazione
- Qual è l'unità di misura della tensione meccanica e come si calcola?
- Come si determina se una barra di materiale si romperà sotto una determinata forza?
L'unità di misura della tensione meccanica è il Pascal, che equivale a 1 Newton su metro quadrato. La tensione meccanica si calcola dividendo la forza applicata per l'area su cui agisce.
Per determinare se una barra si romperà, si confronta la tensione meccanica calcolata (sigma) con la tensione massima consentita (sigma max) del materiale. Se sigma è minore o uguale a sigma max, la barra non si romperà.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
