تحدد الخصائص الميكانيكية سلوك المادة عندما تتعرض لإجهادات خارجية. فإذا حاولنا مثلًا أن نثني بالقوة نفسها شريحتين سُمك كل منهما نصف سنتيمتر، إحداهما من الخشب والأخرى من الحديد، نلاحظ أن شريحة الخشب تنحني وأن شريحة الحديد لا تنحني. وهناك خمسة إجهادات بسيطة يمكن أن تشوّه المادة أو تكسرها، ويمكن أن تعمل معًا أيضًا. فمثلًا، يتعرض جذع الشجرة للضغط بسبب وزن تاجها، ويتعرض أيضًا للانحناء إذا هبّت الرياح.
الإجهادات البسيطة:
- الشدّ يميل إلى إطالة المادة (تخيّل مثلًا أنك تشدّ شريطًا مطاطيًا).
- الضغط يميل إلى ضغط المادة (تخيّل مثلًا أنك تسحق زجاجة).
- الانحناء يميل إلى ثني المادة (تخيّل مثلًا أنك تقفز في الماء من لوح القفز).
- الالتواء يميل إلى لَيّ المادة (تخيّل مثلًا أنك تعصر قطعة قماش).
- القصّ يميل إلى جعل مستويين متجاورين من المادة ينزلقان أحدهما على الآخر (تخيّل مثلًا أنك تمزّق ورقة).
وبحسب سلوك المادة عندما تتعرض لإجهاد ما، يمكن تحديد الخصائص الميكانيكية التالية.
- الصلادة: هي قدرة المادة على مقاومة اختراق جسم آخر أكثر صلادة. فمثلًا، يجب أن يكون رأس المثقاب أكثر صلادة من المادة التي سيثقبها.
- المتانة أو المرونة الصدمية: هي قدرة المادة على مقاومة الصدمات دون أن تنكسر. فمثلًا، يجب أن تُصنع الخوذة الواقية من مواد قادرة على امتصاص الصدمات.
- المقاومة الميكانيكية: هي قدرة المادة على تحمّل الإجهادات الساكنة. فمثلًا، يجب أن يكون العمود قادرًا على تحمّل وزن البناء الذي فوقه.
- مقاومة الكلال: هي القدرة على تحمّل إجهادات متكررة مع مرور الوقت. فمثلًا، يتعرض النابض باستمرار للضغط والتمدد دون أن ينكسر.
Italiano
Le proprietà meccaniche definiscono il comportamento di un materiale sottoposto a sollecitazioni esterne. Se, per esempio, proviamo a piegare con la stessa forza due listelli spessi mezzo centimetro, uno di legno e uno di ferro, notiamo che quello di legno si flette e quello di ferro no. Le sollecitazioni semplici, che possono deformare o rompere un materiale, sono cinque e possono agire anche insieme. Per esempio, il tronco di un albero è sottoposto a compressione per il peso della sua chioma e, se tira vento, anche a flessione.
Le sollecitazioni semplici:
- La trazione, tende ad allungare il materiale (immagina, per esempio, mentre tiri un elastico).
- La compressione, tende a comprimere un materiale (immagina, per esempio, di schiacciare una bottiglia)
- La flessione, tende a piegare il materiale (immagina, per esempio, di fare un tuffo da un trampolino)
- La torsione, tende a torcere un materiale (immagina, per esempio, di strizzare uno strofinaccio)
- Il taglio, tende a far slittare l'uno sull'altro due piani vicini di un materiale. (immagina, per esempio, quando strappi un foglio di carta)
وبحسب سلوك المادة عندما تتعرض لإجهاد ما، يمكن تحديد الخصائص الميكانيكية التالية.
- الصلادة: هي قدرة المادة على مقاومة اختراق جسم آخر أكثر صلادة. فمثلًا، يجب أن يكون رأس المثقاب أكثر صلادة من المادة التي سيثقبها.
- المتانة: هي قدرة المادة على مقاومة الصدمات دون أن تنكسر. فمثلًا، يجب أن تُصنع الخوذة الواقية من مواد قادرة على امتصاص الصدمات.
- المقاومة الميكانيكية: هي قدرة المادة على تحمّل الإجهادات الساكنة. فمثلًا، يجب أن يكون العمود قادرًا على تحمّل وزن البناء الذي فوقه.
- مقاومة الكلال: هي القدرة على تحمّل إجهادات متكررة مع مرور الوقت. فمثلًا، يتعرض النابض باستمرار للضغط والتمدد دون أن ينكسر.
Italiano
In base al comportamento del materiale quando è sottoposto a una sollecitazione, si possono individuare le seguenti proprietà meccaniche.
- Durezza: è la capacità di un materiale di resistere alla penetrazione di un altro corpo più duro. Per esempio, la punta di un trapano deve essere più dura del materiale che deve forare.
- Tenacità: è la capacità di un materiale di resistere agli urti senza rompersi. Per esempio, un casco protettivo deve essere realizzato con materiali capaci di assorbire gli urti.
- Resistenza meccanica: è la capacità di un materiale di resistere a sforzi statici. Per esempio, una colonna deve essere in grado di sostenere il peso della struttura che si trova sopra di essa.
- Resistenza alla fatica: è la capacità di resistere a sforzi ripetuti nel tempo. Per esempio, una molla viene sottoposta continuamente a compressioni e distensioni senza rompersi.
