อัตราส่วนปัวซองคืออะไร?

อัตราส่วนปัวซองส์เกี่ยวข้องกับวิธีการยืดหรือบีบอัดวัตถุในทิศทางเดียวทำให้มันบีบอัดหรือยืดในทิศทางอื่นอัตราส่วนวัดขอบเขตของผลกระทบนี้ในสารเฉพาะสิ่งนี้อาจแตกต่างกันมากและอัตราส่วนอาจเป็นลบได้โดยปกติแล้วในสารที่มนุษย์สร้างขึ้น

นิยามทางเทคนิคของอัตราส่วนปัวซองคือ“ อัตราส่วนของความเครียดจากการหดตัวตามขวางต่อสายพันธุ์การขยายตัวตามยาว”ฟังดูซับซ้อน แต่อธิบายถึงเอฟเฟกต์ที่ค่อนข้างง่ายในการนึกภาพลองจินตนาการถึงชิ้นส่วนของยางเช่นที่ใช้ในแถบยางเมื่อคุณยืดวงดนตรีมันจะแคบลงและยาวนานขึ้นความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงทั้งสองนี้คือสิ่งที่วัดโดยอัตราส่วนปัวซองส์

ในความเป็นจริงอัตราส่วนปัวซองส์ใช้ในสามมิติในตัวอย่างแถบยางความหนาของแถบที่ยืดออกก็ลดลง - มันยากที่จะมองเห็นหากต้องการนึกภาพเอฟเฟกต์ในสามมิติลองจินตนาการถึงการใช้ของเล่นสัตว์เลี้ยงในรูปของลูกบาศก์และบีบสองด้านตรงข้ามลูกบาศก์จะได้รับสัญญาในทิศทางระหว่างทั้งสองด้านนี้ แต่จะขยายไปในอีกสองทิศทาง

ในกรณีส่วนใหญ่อัตราส่วนปัวซองเป็นบวกซึ่งหมายถึงวัสดุที่ยืดออกไปในทิศทางเดียวโดยมีระดับมากกว่าสัญญาในทิศทางอื่น.มีคำอธิบายสองสามข้อสำหรับเรื่องนี้โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันคำอธิบายง่ายๆคือวัสดุส่วนใหญ่สามารถต้านทานการบีบอัดได้ดีกว่าที่จะต่อต้านการยืดกล้ามเนื้อคำอธิบายที่ซับซ้อนมากขึ้นคือพันธะระหว่างอะตอมในโครงสร้างจะถูกจัดใหม่ในระหว่างกระบวนการยืดและการบีบอัด

ในกรณีส่วนใหญ่อัตราส่วนปัวซองของวัสดุจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 0.5ในบรรดาวัสดุทั่วไปยางมีอัตราส่วนปัวซองใกล้กับ 0.5 มากในขณะที่เหล็กมีหนึ่งใน 0.3 และจุกไม้ก๊อกใกล้ 0 นี่คือเหตุผลที่ไม้จุกไวน์ทำจากจุกการยืดตัวในแนวตั้งและติดขัดในสถานที่

เป็นไปได้ที่จะมีอัตราส่วนปัวซองเชิงลบวัสดุที่แสดงคุณภาพนี้เรียกว่า auxeticsด้วยวัสดุดังกล่าวการยืดพวกเขาในทิศทางเดียวจะทำให้พวกเขาขยายไปในทิศทางอื่นเป็นที่น่าสงสัยว่าเนื้อเยื่อกระดูกที่มีชีวิตนั้นเป็นสารที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ แต่ก็ยากที่จะพิสูจน์นอกจากนี้ยังมีสาร auxetic ที่มนุษย์สร้างขึ้นหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งโพลีเมอร์ที่ใช้ในเสื้อผ้ากันน้ำ Gore-Tex

อัตราส่วนปัวซองถูกใช้ในรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นในหลายสาขาของวิทยาศาสตร์เมื่อคุณงอวัตถุในทิศทางเดียวอัตราส่วนปัวซองจะส่งผลกระทบต่อวิธีที่วัตถุโค้งในทิศทางตั้งฉากอัตราส่วนยังส่งผลต่อวิธีการที่คลื่นความเครียดเดินทางผ่านสารเช่นหินซึ่งหมายความว่ามันมีการใช้งานที่สำคัญในธรณีวิทยา