Trazione (fisica)

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La trazione è uno sforzo normale σ n {\displaystyle \sigma _{n}} positivo, cioè uno degli sforzi elementari di Lamé a cui può essere soggetto un corpo, insieme alla compressione, la flessione, il taglio e la torsione, e si misura pertanto in MPa. Per semplificazione si può dire che la trazione è la sollecitazione a cui è sottoposto un corpo che è soggetto a un sistema di forze divergenti.

Trazione meccanica

Lo stesso argomento in dettaglio: Prova di trazione.

Data una forza normale F n > 0 {\displaystyle F_{n}>0} relativamente alla direzione della normale alla sezione generica a cui è applicata di area A {\displaystyle A} , si definisce sforzo a trazione la grandezza σ {\displaystyle \sigma } , data da:

σ n = F n A > 0 {\displaystyle \sigma _{n}={\frac {F_{n}}{A}}>0}

Un esempio classico di trazione può essere quello di una corda, tirata ai suoi estremi, in equilibrio statico. Entra in gioco un equilibrio di forze F {\displaystyle F} , uguali in modulo e direzione, ma di verso opposto, da cui la corda viene tesa. Le fibre che compongono la fune sono idealmente soggette a una tensione (sforzo) σ {\displaystyle \sigma } costante.

Il principio di resistenza a rottura per trazione fu scoperto da Galileo Galilei e illustrato nel trattato Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze del 1638 (giornata 1 - paragrafi 6,7). Dopo le sperimentazioni del Seicento e Settecento, la teoria tecnica della resistenza a trazione fu definita dall'ingegnere francese Claude-Louis Navier nel trattato Resumè des lecons del 1826 (Libro I - capitolo II estension) e perfezionata da De Saint-Venant nella seconda metà dell'Ottocento.

Volendo calcolare l'allungamento della corda provocato dalle due forze F N {\displaystyle F_{N}} contrapposte possiamo usare il seguente procedimento:

definiamo ε {\displaystyle {\varepsilon }} , deformazione del materiale: ε = δ L L {\displaystyle {\varepsilon }={\frac {\delta L}{L}}}

richiamiamo il legame fra tensione σ {\displaystyle {\sigma }} e deformazione ε {\displaystyle {\varepsilon }} ottenuto sperimentalmente per il materiale impiegato: σ = E ε {\displaystyle {\sigma }={E}{\varepsilon }}

La formula che fornisce l'estensione della corda in seguito allo sforzo di trazione F N {\displaystyle F_{N}} è data da: δ L = σ L E {\displaystyle {\delta L}={\frac {\sigma L}{E}}}

  • E {\displaystyle E} viene chiamato modulo di elasticità del materiale
  • ε {\displaystyle {\varepsilon }} è la deformazione unitaria
  • L {\displaystyle L} è la lunghezza del provino, in questo caso la lunghezza della corda
  • δ L {\displaystyle {\delta L}} è l'allungamento del provino a causa della trazione.

Voci correlate

  • Tirante
  • Sforzo normale
  • Effetto Bauschinger
  • Legge di Schmid
  • Prova di trazione
Teoria e Modello di de Saint Venant
Sollecitazione interna - Sollecitazione esterna - Compressione o Trazione - Flessione retta
Flessione deviata - Taglio - Torsione - Pressoflessione - Pressoflessione deviata
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