מאמצים

מאמץ (באנגלית: stress) הוא כוח המופעל על שטח מסויים. בכך הוא דומה ללחץ, אך בעוד לחץ הוא סקלר (אין לו כיוון אלא רק גודל, והוא שווה בכל הכיוונים), המאמץ עשוי להיות שונה בכיוונים שונים והוא תלוי במבנה החומר. המאמץ מוגדר על ידי טנזור המאמצים: וקטור בעל תשעה רכיבים המפרט את המאמצים מכל הסוגים ובכל הכיוונים.

מאמץ נמדד ביחידות כוח ליחידת שטח, למשל בניוטון (או קילוניוטון או ק"ג) למילימטר מרובע (או [math]cm^2[/math] או [math]m^2[/math]).

מאמץ מתיחה ודחיסה למשל הוא [math]\sigma=\frac{F}{A}[/math]

כאשר: [math]\sigma[/math] - ערך המאמץ, [math]F[/math] - ערך הכוח הפועל, [math]A[/math] - שטח חתך הגוף.

ניתן לראות שככל שהכוח הפועל על הגוף גדל, גדל גם המאמץ ואילו ככל ששטח החתך גדל, המאמץ קטן.

ריכוז מאמצים נוצר כאשר כוח פועל על שטח שגודלו הולך וקטן (ומכאן שהמאמץ הולך וגדל). מאמץ הפועל על גוף משנה את מידותיו וצורתו. השינוי בגודל נקרא מעוות, והיחס ביניהם מתואר על ידי עקומת מאמץ-מעוות.

סוגי מאמצים

סוגי המאמצים העיקריים

קיימים 3 סוגים של מאמצים בתוך חומר: מתיחה (שאיפה של חלקיקים להתרחק אחד מהשני), דחיסה (שאיפה של חלקיקים להתקרב אחד לשני) וגזירה (שאיפה של חלקיקים להיפרד זה מזה על המישור הניצב לקו המקשר ביניהם). שאר סוגי המאמצים הם מקרים פרטיים של מאמצים אלו או שילוב של מאמצים אלה. בין אלה ניתן למצוא כפיפה, פיתול ועוד.

בציור מודגמים המאמצים העיקריים:

1. גזירה
2. מתיחה
3. דחיסה
4. פיתול

(האיור מתוך עבודת סיום קורס מדריכי טיפוס של אבישי חכים).

כאשר המאמץ בנקודה מסוימת יעלה על יכולת החומר להתנגד לו, החומר יקרוס, ישבר או ייווצר בו חור (כך יוצר מהדק סיכות חור בנייר).

מאמצים בטיפוס

מאמצי גזירה, כפיפה, דחיסה, מתיחה ופיתול קיימים בכל הכוחות המופעלים על מוצקים והם חשובים במיוחד בטבעות, רצועות, עיגונים, בולטים, פיתונים ועוד.

מאמצי גזירה

בפינים

---

תרמו לדף זה: מיכה יניב ואחרים...