Equilibrio statico ed elasticità (Fisica)

Schede di ripasso sull'equilibrio statico dei corpi rigidi e su sforzo, deformazione ed elasticità. L'equilibrio statico richiede accelerazione lineare e accelerazione angolare nulle: la prima condizione annulla la somma vettoriale delle forze esterne (equilibrio di traslazione), la seconda annulla la somma dei momenti torcenti rispetto a un asse qualsiasi (equilibrio di rotazione), entrambe contemporaneamente. Per la rotazione attorno a un asse z fisso le sei equazioni scalari si riducono a tre, il modulo del momento torcente è r F sin(theta), il perno può essere scelto liberamente e il peso agisce nel centro di gravità. Risoluzione dei problemi di equilibrio: diagrammi di corpo libero con le forze nei loro punti di applicazione reali, scelta del perno per eliminare un'incognita, casi staticamente indeterminati e le forze normale, di attrito, di tensione e di cerniera coinvolte. Lo sforzo è la forza per unità di area e la deformazione è la deformazione frazionaria adimensionale; entro il limite lineare, sforzo = modulo elastico per deformazione, misurato in pascal. Sforzi e deformazioni di trazione, compressione, di volume (bulk) e di taglio definiscono il modulo di Young, il modulo di compressibilità e il modulo di taglio. L'elasticità, i limiti di proporzionalità ed elastico, la legge di Hooke, la regione plastica, la deformazione permanente e lo sforzo di rottura.