Síla pružnosti. Normálové napětí

Pro následující výklad použijeme deformaci tahem.

• při tahu:
  • zvětšují se mezery mezi částicemi
  • převládají přitažlivé síly
    • vznikají síly pružnosti
• obdobně deformace tlakem

Odvození vztahu mezi vnějšími deformujícími silami a vnitřními silami pružnosti:

• kvádr rozdělíme myšlenkovým řezem A–B (viz obr.)
• působením sil F a –F dochází k zvětšování vzdáleností mezi částicemi na straně A a B
• na pravou stranu A působí síla pružnosti F_p a na levou B síla pružnosti –F_p (dle zákona akce a reakce)
• síly pružnosti zabraňují stálému prodlužování kvádru
• v určitém okamžiku jsou síly vyrovnány – kvádr je v rovnovážném stavu

F = F_p

U pružně deformovaného tělesa působí na plochu libovolného příčného řezu z obou stran síly pružnosti. Je–li pevné těleso deformováno tahem silami o velikosti F, je v rovnovážném stavu tělesa velikost síly pružnosti rovna působící deformační síle.

• v každém libovolném příčném řezu působí stav napjatosti
  • charakterizujeme ho veličinou: normálové napětí σ_n

• F_p – velikost síly pružnosti působící kolmo na plochu S

* jednotka: Pascal

Při namáhání rostoucím napětím rozlišujeme základní meze:

mez pružnosti: σ_E

Největší hodnota normálového napětí, při které je deformace ještě pružná.

mez pevnosti: σ_P

Nejvyšší hodnota normálového napětí, při jejímž překročení dojde k porušení soudržnosti materiálu.

• při velkých silách může dojít k přetržení

dovolené napětí:

Předpisy zavedená maximální dovolená hodnota normálového napětí při deformaci tahem nebo tlakem.

součinitel bezpečnosti:

Podíl meze pevnosti a dovoleného napětí.