Nuova Enciclopedia Italiana - Volume di Gerolamo Boccardo
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RfcSISTÈN^A DEI MATERtALt
resistenza dipende sempre dallu durezza e dalla tenacità de* corpi. La resistenza alla rottura è di due sorta, potendosi un corpo rompere in due modi, sia inflettendolo, sia tendendolo longitudiualmente in sensi opposti. Ogni sorta di resistenza si misura sempre con un peso. Così la resistenza all'inflessione, alla torsione, alla rottura, ecc., si determina dal peso che può inflettere, torcere, rompere, ecc. un dato corpo. Nell'inflessione, torsione e tensione vi sono due gradi di resistenza: 1° quello in cui si produce quest'effetto entro i limiti dell'elasticità de'corpi, vale a dire, un corpo s'inflette, si torce o si tende non stabilmente, ma cessando la causa che alterò la sua forma o grandezza, torna nello stato primitivo; 2° quello in cui l'effetto eccede i limiti dell'elasticità de'corpi, cosicché questi non ' ritornano più alla posizione primitiva. Molteplici esperienze si sono fatte intorno a tutti questi generi di resistenza, e chi desiderasse vederne i risultati potrà consultare la Fisica de' corpi ponderabili di Avogadro.
RESISTENZA DEI MATERIALI (mecc. e costruzX — I. Considerazioni generali. - Molti fenomeni, rivelati dallo studio delle proprietà fisiche della materia, hapno indotto a considerare i corpi come composti di molecole mantenute a certe distanze le une dalle altre per effètto di forze le une attrattive, le altre repulsive, e che si fanno equilibrio nello stato naturale del corpo. Si ammette cbe le repulsioni provengano dal calore interposto fra le molecole, e che le attrazioni siano dovute tanto ad una proprietà particolare della materia che si chiama col nome di attrazione molecolare, quanto ad un'azione che le molecole del corpo esercitano sugli atomi del calorico.
Allorquando delle forze estrinseche si aggiungono alle forze attrattive e repulsive che si fanno equilibrio, i corpi prendono delle nuove forme: se le forze estrinseche non superano un certo limite, dipendente dalla natura del corpo, le molecole riprendono le loro posizioni primitive al cessare di dette forze, ed i corpi non rimangono alterati nella loro naturale elasticità; se le forze estrinseche producono delle deformazioni tali da non poter più il corpo riprendere la sua primitiva forma al cessare di dette forze, il corpo dicesi alterato nella sua naturale elasticità ; se finalmente le forze estrinseche crescono fino a produrre delle deformazioni non compatibili colla natura del corpo e fino a superare le forze attrattive o ripulsive, secondo che vi ha allungamento o accorciamento, ha luogo la rottura. — Nèlle costruzioni non si devono mai impiegare i corpi in condizioni tali che rimangano alterati nella loro naturale elasticità.
II. Resistenza dei materiali a forze che tendono a disgiungere e ad avvicinare le molecole in senso longitudinale. — Si è riconosciuto per esperienza che nei limiti dell'elasticità non alterata, gli allungamenti di un prisma tirato nel senso della sua lunghezza Bono proporzionali alle forze che li producono, e che al di là di nn certo limite essi crescono in un rapporto sempre maggiore fino alla rottura. Si è pure indotti a credere che gli accorciamenti seguauo la stessa legge. Gli uni e gli altri sono proporzionali alla lunghezza del prisma, e laresistenza di quest'ultimo è proporzionale alla bua sezione. Segue da ciò che chiamando: L la lunghezza primitiva di un prisma in metri ; P una forza diretta secondo l'asse del prisma, che tende ad allungarlo o ad accorciarlo, e espressa in chilogrammi ;
l l'allungamento o l'accorciamento che il prisma subisce per effetto di questa forza espressa in metri;
H la sezione trasversale del prisma in millimetri quadrati;
E una quantità costante per la stessa qualità dicorpi ; siavr4
la quale equazione, dividendo per L e chiamando a il rapporto j-, ossia l'allungamento o l'accorciamento che subisce il prisma per ogui metro corrente della sua lunghezza, divieneLa quantità X si suole anche chiamare allungamento proporzionale, e la quantità E coefficiente o modulo di elasticità. Facendo nella formola (1) 1 = L ed H = l, si trova E —P, ossia il modulo di elasticità è rappresentato da quel peso in chilogrammi che sarebbe capace di allungare o di accorciare un corpo prismatico omogeneo di un millimetro quadrato di sezione d'una quantità eguale alla sua lunghezza primitiva, se pure un tale allungamento o un tale accorciamento fosse possibile.
Ecco una tavola che dà per diversi corpi i valori niedii di E, non che quelli di X e di P corrispondenti al limite di elasticità.
Indicazione dei corpiAbete giallo o bianco . . Abete rosso o pino . . .
Acacia.......
Acciajo di Germania di ottima qualità, ricotto all'olio .......
Acciajo fuso finissimo temperato, ricotto all'olio .
Acero.......
Betulla.......
Bronzo da cannone fuso .
Carpino.......
Faggio.......
Ferro dolce di piccole dimensioni, passato allafiliera.......
Ferro in barre .... Fili di ottone ricotti . . Filo di piombo di coppella, tirato a freddo, di 4 millimetri di diametro. .
Valori ! Valori di P di E per I per 1 mill.q , 1 mili. q. di 1 di •azione sezionemetri
0,00117 0,00210 0,00253
0,00120
0,00022 0,00105 0,00162 0,00063 0,00118 0,00175
0,00080 0,00066 0,00135
0,00067
chil.
2,17 3,i 5 3,19
25,00
66,00 1,07 1,62 2,00 1,28 1,63
14 75 12,21 15,00
0,40
chU.
1300 150O 1262
21000
30000 1021 997 3*00 1086 930
18000 20000 10000
600
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