[Scienza delle Costruzioni] Segno del taglio nelle travi
A seguito di uno scambio di idee riguardo il corretto modo di definire il segno del taglio nelle travi in questo topic, apro questo nuovo argomento (su suggerimento di mircoFN) per poter discutere prorpio della questione riguardo il segno del taglio.
Nel ringraziare anticipatamente mircoFN per la sua disponibilità, mi auguro che la discussione risulti utile e soprattutto interessante per tutti coloro che vorranno partecipare.
Inizio io questa discussione, riassumendo quanto detto nel post linkato prima.
Il tutto nasce da una "semplice" domanda: se per lo sforzo normale possiamo dire che esso è, per convenzione, positivo se di trazione e negativo se di compressione, cosa possiamo dire per il segno del taglio?
In base alle mie conoscenze, possiamo dire che:
Nel ringraziare anticipatamente mircoFN per la sua disponibilità, mi auguro che la discussione risulti utile e soprattutto interessante per tutti coloro che vorranno partecipare.
Inizio io questa discussione, riassumendo quanto detto nel post linkato prima.
Il tutto nasce da una "semplice" domanda: se per lo sforzo normale possiamo dire che esso è, per convenzione, positivo se di trazione e negativo se di compressione, cosa possiamo dire per il segno del taglio?
In base alle mie conoscenze, possiamo dire che:
- "Considerato un concio elementare di trave, se il taglio viene positivo significa che esso tende a far ruotare il concio in senso orario, se negativo tende a farlo ruotare in senso antiorario."[/list:u:1zxdk3jg]
Preciso che questa non è una definizione inventata da me.
In seguito, mircoFN si aggiunge alla discussione, sollevando essenzialmente un dubbio: la definizione riportata non è corretta, in quanto risulta dipendente dall'osservatore. Credo che sia questo essenzialmente, ma è meglio comunque che sia lui stesso ad esporre le sue perplessità, in quanto potrei aver capito male (il che è molto probabile).
Detto questo, la domanda che vorrei porre è dunque la seguente: come si può definire in modo più rigoroso il segno del taglio nelle travi?
Ma vorrei anche aggiungere: nell'ipotesi di corpi rigidi piani, e avendo fissato un sistema di riferimento locale e una convenzione sui segni, la definizione che ho riportato può ritenersi valida?
A mircoFN la parola e a tutti coloro che possono dare un contributo per risolvere questa (a mio avviso) interessante questione.
Grazie a tutti.
IMPORTANTE: Per agevolare i lettori che non hanno seguito per intero la discussione e che pertanto non hanno voglia/tempo di leggerla tutta, possono fare riferimento a questo post riassuntivo scritto da me, nel quale sono riportati i punti salienti di quanto scritto nelle varie pagine.
Risposte
mi sembra che in questo modo tu stia cercando di definire lo stato di tensione. Le caratteristiche di sollecitazione sono qualcosa di più macroscopico.
Uhm....
Vogliamo misurare le forze che sollecitano le singole sezioni della trave?
Vogliamo misurare le forze che sollecitano le singole sezioni della trave?
qualcosa del genere, solo che una sezione non è un punto materiale (anche se è ricondotta al suo baricentro) per cui tali azioni non sono sempre riconducibili a una sola forza. Ricordiamoci infatti che una sezione è una figura piana non degenere (di area non nulla) ben definita geometricamente. Vogliamo descrivere l'azione complessivamente trasmessa dalla sezione e quindi è necessario quantificare le caratteristiche statiche complessive della distribuzione delle azioni elettromagnetiche a corto raggio che si scambiano gli atomi che sono a 'cavallo' della sezione in esame.
Ora il problema è di tipo pratico, siccome per quasi tutte le sezioni della trave stiamo trattando azioni interne, ovvero esercitate da atomi della trave su atomi della trave, come ci comportiamo?
Ora il problema è di tipo pratico, siccome per quasi tutte le sezioni della trave stiamo trattando azioni interne, ovvero esercitate da atomi della trave su atomi della trave, come ci comportiamo?
Non sono sicuro di aver ben capito, però forse dobbiamo estendere a tutta la sezione le forze che agiscono sugli atomi?
certo, dobbiamo misurare 'cosa fa in tutto' la sezione, qual è la sua 'funzione strutturale' e quindi è necessario considerare tutti i suoi atomi. Il problema però rimane: sono forze interne, come ne usciamo?
Sinceramente non saprei, non mi viene in mente nulla.
Quando caratterizzi forze interne c'è sempre un piccolo problema definitorio che deve essere risolto a meno di ambiguità (almeno di segno): cosa decidiamo di considerare: l'azione o la reazione?
Direi l'azione.
Come distingui l'azione dalla reazione?
Mi verrebbe da dire che saranno opposte, ma prescindendo dal segno non saprei. Forse mi manca qualche concetto (magari di Fisica).
non vorrei che ci perdessimo e nemmeno sembrarti lezioso. Ti ricordo però che il nostro punto di partenza è un segno (quello del taglio), poi abbiamo dovuto occuparci anche di alcuni necessari presupposti. Vediamo di chiarire la questione. Definita la sezione di una trave e su di questa il sistema di riferimento (i versi degli assi sono arbitrari ma li abbiamo scelti e convenuti) adesso dobbiamo definire in modo coerente grandezze scalari con segno.
Abbiamo detto che vogliamo definire azioni globali che 'trasmette' una sezione. Bene, il problema è: cosa vuol dire 'trasmette'? Sono azioni interne alla trave e quindi su atomi della trave agiscono sia l'azione sia la reazione (di terzo principio) di tali effetti. Se non stiamo attenti adesso, corriamo il rischio di lasciare ambiguo proprio il segno. Vorrei che mettessimo in chiaro questo aspetto prima di procedere perché mi sembra cruciale. Cosa mi dici?
Abbiamo detto che vogliamo definire azioni globali che 'trasmette' una sezione. Bene, il problema è: cosa vuol dire 'trasmette'? Sono azioni interne alla trave e quindi su atomi della trave agiscono sia l'azione sia la reazione (di terzo principio) di tali effetti. Se non stiamo attenti adesso, corriamo il rischio di lasciare ambiguo proprio il segno. Vorrei che mettessimo in chiaro questo aspetto prima di procedere perché mi sembra cruciale. Cosa mi dici?
"mircoFN":
non vorrei che ci perdessimo e nemmeno sembrarti lezioso.
Fai bene a puntualizzare, soprattutto ora che credo siamo quasi in dirittura d'arrivo.
"mircoFN":
Bene, il problema è: cosa vuol dire 'trasmette'? Sono azioni interne alla trave e quindi su atomi della trave agiscono sia l'azione sia la reazione (di terzo principio) di tali effetti. Se non stiamo attenti adesso, corriamo il rischio di lasciare ambiguo proprio il segno.
E' questa la parte che mi è oscura: si tratta di stabilire un segno per le azioni?
Forse è meglio che sia tu a chiarire questo aspetto.
Ci provo.
Per evidenziare azioni interne è necessario effettuare sconnessioni (= interrompere le interazioni) in genere ideali.
Fissiamo una sezione ed effettuiamo la sconnessione (un taglio che interrompe le azioni elettromagnetiche a corto raggio che connettono gli atomi che prima erano a cavallo della sezione). Per ripristinare le condizioni dobbiamo applicare a tali strati atomici le azioni che sono proprio quelle che dobbiamo valutare (nel loro complesso). Ora, da una parte ne applichiamo alcune dall'altra applichiamo le opposte: dobbiamo deciderci: quale delle due usiamo per la definizione? Con quale criterio oggettivo? Nota, per oggettivo non dico che dipende da un ente superiore, voglio dire solo che concordiamo in modo che entrambi faremmo la stessa cosa e quindi otterremmo lo stesso risultato.
Per evidenziare azioni interne è necessario effettuare sconnessioni (= interrompere le interazioni) in genere ideali.
Fissiamo una sezione ed effettuiamo la sconnessione (un taglio che interrompe le azioni elettromagnetiche a corto raggio che connettono gli atomi che prima erano a cavallo della sezione). Per ripristinare le condizioni dobbiamo applicare a tali strati atomici le azioni che sono proprio quelle che dobbiamo valutare (nel loro complesso). Ora, da una parte ne applichiamo alcune dall'altra applichiamo le opposte: dobbiamo deciderci: quale delle due usiamo per la definizione? Con quale criterio oggettivo? Nota, per oggettivo non dico che dipende da un ente superiore, voglio dire solo che concordiamo in modo che entrambi faremmo la stessa cosa e quindi otterremmo lo stesso risultato.
"mircoFN":
Per ripristinare le condizioni dobbiamo applicare a tali strati atomici le azioni che sono proprio quelle che dobbiamo valutare (nel loro complesso). Ora, da una parte ne applichiamo alcune dall'altra applichiamo le opposte: dobbiamo deciderci: quale delle due usiamo per la definizione? Con quale criterio oggettivo?
Mah, io userei le prime che hai detto, però non saprei quale criterio oggettivo seguire; per me sarebbe una questione solo di scelta arbitraria.
in effetti azione e reazione sono indistinguibili in Fisica, l'attribuzione del nome qui è veramente e inesorabilmente arbitraria. Nel nostro caso però dobbiamo deciderci a considerare l'una o l'altra per definire le caratteristiche con il loro segno.
Propongo di seguire questa procedura:
a) individuata la sezione di interesse eseguiamo una ideale sconnessione sul piano della sezione stessa (rottura dei legami cristallini che attraversano la sezione)
b) ripristiniamo le condizioni sulle due facce della sezione che si sono così prodotte, esercitando azioni mutue sui due strati di atomi superficiali che materializzano le due facce (in modo che tali azioni possano essere, almeno idealmente, misurate)
c) le due facce sono identiche dal punto di vista geometrico (hanno entrambe la forma della sezione) però, se consideriamo il sistema di riferimento locale della trave (prima definito), abbiamo un modo per distinguerle
d) con una convenzione piuttosto universale nella meccanica dei solidi, definiamo faccia positiva quella delle due la cui normale uscente dal materiale (un versore con coda sulla superficie e punta fuori dal materiale) è equiversa all'asse $z$ del sistema di riferimento locale e faccia negativa l'altra (con la normale uscente controversa a $z$)
e) ci riferiamo alle azioni esercitate sulla faccia positiva.
Concordi?
Propongo di seguire questa procedura:
a) individuata la sezione di interesse eseguiamo una ideale sconnessione sul piano della sezione stessa (rottura dei legami cristallini che attraversano la sezione)
b) ripristiniamo le condizioni sulle due facce della sezione che si sono così prodotte, esercitando azioni mutue sui due strati di atomi superficiali che materializzano le due facce (in modo che tali azioni possano essere, almeno idealmente, misurate)
c) le due facce sono identiche dal punto di vista geometrico (hanno entrambe la forma della sezione) però, se consideriamo il sistema di riferimento locale della trave (prima definito), abbiamo un modo per distinguerle
d) con una convenzione piuttosto universale nella meccanica dei solidi, definiamo faccia positiva quella delle due la cui normale uscente dal materiale (un versore con coda sulla superficie e punta fuori dal materiale) è equiversa all'asse $z$ del sistema di riferimento locale e faccia negativa l'altra (con la normale uscente controversa a $z$)
e) ci riferiamo alle azioni esercitate sulla faccia positiva.
Concordi?
Si.
Sei molto sintetico! Mi sembra di fare un monologo.
Propongo quindi che tu faccia il punto della situazione, se ti va!
Propongo quindi che tu faccia il punto della situazione, se ti va!
Si hai ragione, me ne ero accorto anche io dopo aver risposto 
. Tuttavia alla domanda "Concordi?" non mi sembrava fosse necessario aggiungere altro.
Andare mi và (anche se penso ora non potrò farlo, causa appuntamenti) però non vedo cosa ci sia da aggiungere a quanto già scritto da te; tra l'altro hai fatto il punto più volte in questa discussione, in modo logico e ordinato e di questo di ringrazio.
Se vuoi comunque, posso cercare di riassumere il tutto nuovamente (come detto però non sarò disponibile adesso).
. Tuttavia alla domanda "Concordi?" non mi sembrava fosse necessario aggiungere altro."mircoFN":
Propongo quindi che tu faccia il punto della situazione, se ti va!
Andare mi và (anche se penso ora non potrò farlo, causa appuntamenti) però non vedo cosa ci sia da aggiungere a quanto già scritto da te; tra l'altro hai fatto il punto più volte in questa discussione, in modo logico e ordinato e di questo di ringrazio.
Se vuoi comunque, posso cercare di riassumere il tutto nuovamente (come detto però non sarò disponibile adesso).
non mi dispiacerebbe, non credo che qui (almeno noi due) stiamo cercando di fare gli originali. Si tratta semplicemente di vedere se ci intendiamo.
Ovviamente fallo quando la cosa è possibile, nessuno ci pressa.
Se nel frattempo qualcun'altro vuole entrare in argomento, benissimo! Anche se temo che non ci sia nessuno che ha voglia di leggersi tutto il malloppone!
Ciao e alla prossima!
Ovviamente fallo quando la cosa è possibile, nessuno ci pressa.
Se nel frattempo qualcun'altro vuole entrare in argomento, benissimo! Anche se temo che non ci sia nessuno che ha voglia di leggersi tutto il malloppone!
Ciao e alla prossima!
Ok, domani sicuramente posterò qualcosa.
Per questo avevo in mente una cosa da proporti e vediamo se concordiamo.
Saluti.
"mircoFN":
Anche se temo che non ci sia nessuno che ha voglia di leggersi tutto il malloppone!
Per questo avevo in mente una cosa da proporti e vediamo se concordiamo.
Saluti.
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