Cos'è un piano di taglio?

Un piano di taglio è il piano in cui si verifica lo stress da taglio.Come lo stress normale, lo stress da taglio è una misura della forza per unità di area.In qualsiasi momento di una struttura, ci sono molti possibili piani che possono essere definiti per misurare lo stress.Di conseguenza, qualunque piano contenga l'area in questione è il piano di taglio.Il piano di taglio è utile per gli ingegneri che analizzano le sollecitazioni interne nelle strutture.

Lo stress ha le stesse unità della pressione: forza per area.Risultati di sollecitazione normale quando un componente viene messo in tensione o compressione.Se un'asta di metallo è allungata verticalmente, una sollecitazione interna tende a resistere a ulteriori deformazioni.Questo stress si verificherà in sezioni trasversali orizzontali della barra.Si dice che lo stress sia normale perché è diretto ad angolo retto o normale ai piani di sollecitazione orizzontale.

Lo stress da taglio è simile allo stress normale in quanto ha le stesse unità.La direzione dello stress, tuttavia, è parallela al suo piano di stress.Questo tipo di stress potrebbe derivare se una diversa serie di forze fossero applicate alla stessa barra di metallo;Vale a dire, se qualcuno teneva la parte inferiore del bar stazionario mentre cercava di spostare la parte superiore della barra a destra.Lo stress interno risultante si chiama stress da taglio, perché parti della barra stanno cercando di scivolare o tagliare l'uno accanto all'altro.

In queste condizioni di carico, le sollecitazioni su un piano orizzontale situate al centro della barra sarebbero sollecitate a taglio dirette orizzontalmente.La parte inferiore della barra avrebbe cercato di spostarsi a sinistra;Sarebbe sottoposto a forze a sinistra in un piano di taglio orizzontale.La parte superiore della barra avrebbe cercato di spostarsi a destra;Sarebbe sottoposto a forze verso destra sullo stesso piano di taglio.

L'analisi del piano di taglio è importante per prevenire il fallimento meccanico di una struttura.Ogni materiale ha un limite alla quantità di stress che può sopportare.Questo limite è una proprietà del materiale stesso, piuttosto che la forma dell'oggetto.Ad esempio, due elastici potrebbero essere realizzati in dimensioni diverse ma dallo stesso materiale.Maggiore può resistere a più forza prima di rompersi, ma solo perché ha più area trasversale per distribuire la forza;Lo stress

interno sarà lo stesso in caso di fallimento per entrambe le dimensioni.

Allo stesso modo, i componenti possono rompersi a causa di troppo stress da taglio.Se un componente fallisce per lo stress da taglio, parti di esso scivoleranno letteralmente accanto all'altra.I vecchi bulloni di metallo, per esempio, falliscono comunemente in questo modo.Il limite allo stress da taglio, come con lo stress normale, è una proprietà materiale.