להבין כמה משקל גשר יכול להחזיק תלוי איך הוא מגיב למתח והמתח של מכוניות וכלי רכב אחרים שחוצים אותו. אבל, עבור השינויים הזעירים ביותר במתח, תזדקק למדד מתח שיוכל לתת לך ערכי לחץ קטנים בהרבה. ערך המיקרו סטרין עוזר לך בכך.
Microstrain
לחץנמדד באמצעות "סיגמא"
\ sigma = \ frac {F} {A}
עבור הכוחFעל חפץ ועל האזוראעליו מופעל הכוח. אתה יכול למדוד את הלחץ בצורה פשוטה זו אם אתה יודע כוח ואזור. זה נותן למתח אותן יחידות כמו לחץ. זה אומר שאתה יכול להוסיף לחץ על אובייקט כדרך אחת למדוד את הלחץ עליו.
אתה יכול גם להבין כמה עומס הוא על חומר באמצעותערך הזן, נמדד על ידי "אפסילון"
\ epsilon = \ frac {\ Delta L} {L}
לשינוי האורךΔLשל חומר כאשר הוא נמצא תחת לחץ חלקי האורך בפועללשל החומר. כאשר חומר נדחס לכיוון מסוים, כמו למשל משקל מכוניות על גשר, החומר עצמו יכול להתרחב בכיוונים בניצב למשקל. תגובה זו של מתיחה או דחיסה, המכונהאפקט פואסון, מאפשר לך לחשב את המתח.
"דפורמציה" זו של החומר מתרחשת ברמת מיקרו לאפקטים של מיקרו-מאמץ. בעוד שמדי המתח בגודל נורמלי מודדים שינויים באורך החומר בסדר גודל של מילימטר או אינץ ', מודדי המיקרו-סטריין משמשים לאורכים של מיקרומטר (באמצעות האות היוונית "מו") מיקרומטר לשינוי ב אורך. פירוש הדבר שתשתמש בערכים של
מדדי מיקרו-סטריין
מאז הכימאי הסקוטי לורד קלווין גילה שחומר מוליך מתכתי תחת מתיחה מכנית מראה שינוי ב התנגדות לחשמל, מדענים ומהנדסים בחנו את הקשר הזה בין עומס לחשמל כדי לנצל תופעות אלה. התנגדות חשמלית מודדת את התנגדות החוט לזרימת המטען החשמלי.
מודדי המתח משתמשים בצורת זיגזיג של חוט כך שכאשר מודדים את ההתנגדות החשמלית בחוט כשזרם זורם דרכו, תוכלו למדוד כמה מתח מושם על החוט. הצורה הדומה לזגזג מגדילה את שטח הפנים של החוט במקביל לכיוון המתח.
מודדי המיקרו-סטרין עושים את אותו הדבר, אך מודדים שינויים זעירים עוד יותר בהתנגדות החשמלית לאובייקט כמו שינויים במיקרוסקופ באורך האובייקט. מודדי המתח מנצלים את הקשר כך שכאשר העומס על עצם מועבר למד המתח, המד משנה את התנגדותו החשמלית ביחס למתח. מדדי המתח מוצאים שימושים במאזנים הנותנים מדידות מדויקות של משקל האובייקט.
בעיות דוגמת מד זן
בעיות דוגמת מד זנים יכולות להמחיש את ההשפעות הללו. אם מד זנים מודד מיקרו-זן של 5μεעבור חומר באורך 1 מ"מ, בכמה מיקרומטר אורך החומר משתנה?
המר את המיקרו-סטרין למאמץ על ידי הכפלתו ב- 10-6 כדי לקבל ערך זן של 5 x 10-6והמיר 1 מ"מ למטר על ידי הכפלתו ב -10-3 להשיג 10-3 M. השתמש במשוואה עבור זן לפתרוןΔL:
5 \ פעמים 10 ^ {- 6} = \ frac {\ Delta L} {10 ^ {- 3}} \ מרמז \ Delta L = 5 \ times 10 ^ {- 6} \ times 10 ^ {- 3} = 5 \ פעמים 10 ^ {- 9} \ text {m}
או 5 x 10-3 מיקרומטר.
