Muda, Nguvu-Mvunjio, na Kituo cha Upinzani

Kituo cha upinzani ni kiwango ambacho jino hufanya kazi kana kwamba msaada wake umejikita; nguvu iliyoelekezwa kupitia kwake husababisha uhamishaji safi. Kwa kuwa nguvu za upangaji meno kwa kawaida huwekwa kwenye mabano, mbali na kiwango hiki, huunda muda—tendensi ya kuzunguka—ambayo uwiano wake na nguvu iliyowekwa huamua aina ya mwendo. Jozi, iliyoundwa na nguvu mbili sawa na kinyume, hutoa muda safi unaotumiwa kudhibiti nafasi ya mzizi.

Definition

Kituo cha upinzani cha jino ni kiwango ambacho nguvu iliyowekwa husababisha uhamishaji bila mzunguko; muda ni athari ya kuzunguka ya nguvu iliyowekwa mbali na kiwango hicho, na jozi ni jozi ya nguvu sawa, kinyume, zisizo kwenye mstari mmoja ambazo husababisha muda safi.

Scope

Mada inashughulikia ufafanuzi wa kituo cha upinzani, muda unaoundwa wakati nguvu imewekwa mbali nayo, jozi kama chanzo cha muda safi, uwiano wa muda hadi nguvu unaosimamia kuelemea dhidi ya uhamishaji dhidi ya mwendo wa mizizi, na dhana inayohusiana ya kituo cha mzunguko. Inashughulikia hizi kama dhana za kiufundi, ikiwa ni pamoja na mtazamo wa kisasa kwamba kituo cha upinzani ni ngumu zaidi katika vipimo vitatu.

Core questions

• Kituo cha upinzani ni nini na nini huamua eneo lake?
• Je, muda hujitokeza vipi wakati nguvu inatumiwa kwenye mabano?
• Jozi ni nini na kwa nini inahitajika kudhibiti mzizi?
• Uwiano wa muda hadi nguvu huamua vipi aina ya mwendo wa jino?

Key concepts

• Kituo cha upinzani
• Kituo cha mzunguko
• Muda wa nguvu
• Jozi (muda safi)
• Uwiano wa muda hadi nguvu
• Kuelemea kwa kudhibitiwa, uhamishaji, na mwendo wa mizizi
• Nafasi za upinzani za pande tatu

Mechanisms

Wakati nguvu inatumiwa kwenye mabano ya jino, inaweza kugawanywa katika nguvu sawa inayofanya kazi kwenye kituo cha upinzani pamoja na muda sawa na nguvu mara umbali wake wa perpendicular kutoka kituo hicho. Muda huu unalenga kuzungusha jino, na kusababisha kuelemea. Kuongeza jozi kwenye mabano huleta muda wa pili, unaopinga; kutofautisha uwiano wa muda halisi na nguvu halisi hubadilisha mahali ambapo kituo cha mzunguko kipo na kwa hivyo kama jino linaelemea, linahamishwa, au linapata mwendo wa mizizi. Njia ya segmented-arch ya Burstone inatumia udhibiti huu wa vipindi, na uchambuzi wa baadaye wa pande tatu (Viecilli na wenzake) unaonyesha kuwa katika upakiaji wa jumla kituo rahisi cha upinzani cha nukta moja kinaelezewa vyema na nafasi za upinzani.

Clinical relevance

Dhana hizi zinaelezea kwa nini kudhibiti vipindi, sio tu nguvu, ni muhimu katika kuzalisha nafasi za mizizi na taji zilizokusudiwa, na kwa nini muundo wa kifaa huainisha uwiano wa muda hadi nguvu. Ingizo hili linawasilisha kanuni za kiufundi za kuelewa na kutathmini mbinu, sio maagizo ya kutibu mgonjwa maalum.

Evidence & guidelines

Mfumo unatoka kwa statics ya mwili mgumu inayotumika kwa jino na msaada wake, uliowekwa rasmi na Burstone na kuunganishwa na Smith na Burstone. Utafiti wa finite-element na wa uchambuzi, kama vile Viecilli na wenzake, umeboresha dhana ya zamani ya nukta moja, ikionyesha kuwa chini ya upakiaji wa jumla wa pande tatu majibu yanasikilizwa vyema na nafasi kuliko kituo kimoja cha upinzani.

History

Kituo cha upinzani na uwiano wa muda hadi nguvu viliingia katika upangaji meno wakati uwanja ulipokubali statics ya uhandisi katikati ya karne ya ishirini, na Burstone akifanya vipindi na jozi kuwa vigezo maalum vya muundo. Matibabu ya asili ilidhani nukta ya upinzani iliyof Fix; uchambuzi wa finite-element katika karne ya ishirini ulijaribu tena dhana hii na kupendekeza nafasi za upinzani kuelezea tabia katika pande tatu.

Debates

Je, kituo kimoja cha upinzani kipo katika nafasi ya pande tatu?

Mfumo wa kawaida unachukulia kituo cha upinzani kama nukta iliyof Fix, lakini uchambuzi wa pande tatu wa finite-element unapendekeza kuwa chini ya upakiaji wa jumla jino linaelezewa vyema na nafasi za upinzani, kwani nukta inayotoa uhamishaji safi inategemea mwelekeo wa upakiaji.

Key figures

• Charles J. Burstone
• Robert J. Smith
• Rodrigo F. Viecilli

Seminal works

• smith-burstone-1984
• burstone-1962
• viecilli-2013

Frequently asked questions

Uwiano wa muda hadi nguvu hutumiwa kwa nini?

Inaelezea usawa kati ya muda halisi na nguvu halisi ambayo jino hupata na huamua eneo la kituo cha mzunguko, ambacho kwa upande huamua kama jino linaelemea, linahamia kwa mwili, au linasonga kwenye mzizi.

Kwa nini jozi inahitajika?

Nguvu moja iliyowekwa mbali na kituo cha upinzani husukuma na kuelemea jino. Jozi huongeza muda safi bila nguvu halisi, ikimruhusu kliniki kurekebisha tendensi ya kuzunguka kwa kujitegemea na kudhibiti nafasi ya mzizi.