Hva er Poissons Ratio?

Poissons -forholdet tar for seg måten å strekke seg eller komprimere et objekt i en retning får det til å komprimere eller strekke seg i den andre retningen.Forholdet måler omfanget av denne effekten i et bestemt stoff.Dette kan variere betydelig, og forholdet kan til og med være negativt, vanligvis i menneskeskapte stoffer.

Den tekniske definisjonen av Poissons-forholdet er "forholdet mellom tverrgående sammentrekningsstamme og langsgående ekspansjonsstamme."Dette høres komplisert ut, men beskriver en ganske enkel effekt.For å forestille deg det, forestill deg et stykke gummi, for eksempel som brukes i et gummibånd.Når du strekker bandet, blir det både smalere og lengre.Forholdet mellom disse to endringene er det som måles etter Poissons -forhold.

I virkeligheten gjelder Poissons -forholdet i tre dimensjoner.I gummibåndeksemplet reduseres også tykkelsen på det strakte båndet - det er bare vanskeligere å se.For å forestille meg effekten i tre dimensjoner, kan du tenke deg å ta et kjæledyrleketøy i form av en kube og klemme to motsatte sider.Kuben vil få kontrakt i retning mellom disse to sidene, men vil utvide seg i de to andre retningene.

I de fleste tilfeller er Poissons -forholdet positivt, noe som betyr at et materiale strekker seg i en retning i større grad enn den kontrakter i andre retninger.Det er et par forklaringer på dette ved å bruke forskjellige vitenskapelige tilnærminger.En enkel forklaring er at de fleste materialer er bedre i stand til å motstå komprimeringen enn de er for å motstå strekkingen.En mer komplisert forklaring er at bindingene mellom atomene i strukturen blir tilpasset under prosessen med å strekke seg og komprimere.

I de fleste tilfeller vil et materials Poisson -forhold variere mellom 0 og 0,5.Blant vanlige materialer har gummi et Poisson -forhold veldig nær 0,5, mens stål har en av 0,3 og kork er mye nærmere 0. Dette er grunnen tilstrekker seg vertikalt og fastkjørt på plass.

Det er mulig å ha et negativt Poisson -forhold.Materialer som viser denne kvaliteten er kjent som auxetics.Med slike materialer vil det å strekke dem i en retning faktisk føre til at de utvides i andre retninger.Det er mistenkt at levende beinvev er et auxetisk, selv om dette er vanskelig å bevise.Det er også flere menneskeskapte auxetiske stoffer, spesielt polymerene som brukes i vanntett klær fra Gore-Tex.

Poissons-forholdet brukes på mer kompliserte måter i flere vitenskapsfelt.Når du bøyer et objekt i en retning, påvirker Poissons -forholdet måten objektet kurver i vinkelrett retning.Forholdet påvirker også måten stressbølger reiser gjennom stoffer som stein, noe som betyr at den har noen viktige bruksområder i geologi.