une contrainte de cisaillement se produit lorsque la force tangentielle ou parallèle est appliquée à un matériau, ce qui provoque la forme du matériau à changement. Comprendre la contrainte de cisaillement et la résistance au cisaillement est important dans les industries telles que la construction, où les grandes structures doivent résister à une variété de stress, y compris le vent et le sol. Une variété de projets scientifiques peuvent explorer ou de démontrer le stress pure.
Types de Stress
Démontrer les trois types de contraintes avec des guimauves. Tirez sur les bords d'une guimauve dans des directions opposées pour démontrer contrainte de traction, ce qui provoque un objet d'allonger en le tirant à part. Tenir un deuxième guimauve et pousser ses bords vers l'autre pour démontrer une contrainte de compression, qui presser et raccourcir un objet. Tenir un troisième guimauve et pousser un bord vers le bas et l'autre bord jusqu'à démontrer la contrainte de cisaillement, ce qui provoque une distorsion car il tire dans plus d'une direction. Relate vos observations des guimauves à ce qui se passe lorsque ces trois types de contraintes sont appliquées aux roches que la croûte se déplace de la terre.
Élasticité
La limite élastique d'un matériau est mesurée par la force maximale qui peut être placé sur elle qui conduit à son retour à sa forme initiale. Mesurer la longueur d'une bande de caoutchouc. Étirez la bande dans la mesure où il ira sans se rompre. Mesurez cette longueur. Mesurer un ver gommeuse. Étirez le ver à la longueur maximale de la bande de caoutchouc. Relâchez le ver et de mesurer à nouveau pour voir si elle a retrouvé sa forme lorsqu'il est relâché. Déterminer si le ver gommeuse a une plus grande limite élastique ou inférieure à une bande de caoutchouc. Testez une variété de matériaux et de les comparer à la limite élastique de la bande de caoutchouc.
Charge / cisaillement du vent par rapport Forme
Montrer l'effet de la forme d'un bâtiment de la charge du vent ou de cisaillement du vent. Construire trois modèles de structures de forme différente avec du contreplaqué, par exemple, un dôme géodésique, un bâtiment sur le toit de la hanche et d'un bâtiment de toit à pignon. Fixer une balance à ressort à une voiture à faible friction et une connexion en soufflerie. Placez un bâtiment sur la voiture et les mettre à l'intérieur d'un tunnel de vent. Démarrez le tunnel à 25 miles à l'heure. Mesurer la façon dont la charge du vent affecte le bâtiment. Répétez l'opération pour chaque modèle plusieurs fois et enregistrer vos résultats. Déterminer quel conception des bâtiments crée moins de traînée dans un tunnel de vent et résiste à la charge du vent mieux donc.
Pente
Déterminer si une base plus profonde est nécessaire pour maintenir un bâtiment debout sur une pente. Placez un morceau de 5 pieds de la gouttière de vinyle sur le sol avec une brique bloquant une extrémité. Placez une couche de roches dans le fond et une couche de terreau sur le dessus. Remplir la gouttière vers le haut avec le sol. Incliner la gouttière et placer cinq briques sous l'extrémité. Ajouter des briques sous le milieu pour éviter le flambage. Mesurer la hauteur des briques. Diviser cette distance par la longueur de la gouttière afin de déterminer la pente. Construire une tour de 10 Legos et placez-le dans le sol de sorte qu'il est un profond Lego. Placer une balle sur le dessus de la gouttière et la libérer pour qu'elle frappe la tour. Notez si la tour est tombé ou déplacé. Mesurer l'écart dans le sol et la tour afin de déterminer combien il a déménagé. Répétez l'expérience à des profondeurs différentes.