Forces And Stresses
Aperçu
Take a sheet of paper by one edge and hold it out flat. It flops. Now fold a lip of ten millimetres along the front edge and hold it out again, and it stands almost straight. You have added nothing. The paper is the same mass, the same material and the same thickness, and it is many times stiffer, because you changed the shape of its section rather than the amount of material in it.
That trick, and the arithmetic behind it, is the most useful thing in this lesson. You will learn the five forces the specification names, tension, compression, bending, torsion and shear, and how to spot which one is acting where in a product. You will calculate stress from force and cross sectional area, and strain from the change in length and the original length, which are the two formulae the specification's own maths column prints beside this section. And you will learn how materials can be reinforced, stiffened or made more flexible, using lamination, bending and folding, so that a design survives a load it would otherwise fail under. This is specialist technical principles content, examined in Section B of Paper 1.
Objectifs
- Tension, compression, bending, torsion and shear.
- Stress and strain
- How materials can be reinforced, stiffened or made more flexible: eg lamination, bending, folding.
Carte mentale
Ce theme est schematise pour montrer comment les idees se relient.
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Évaluation de la leçon
Félicitations, vous avez terminé la leçon sur Forces And Stresses. Maintenant que vous avez exploré le concepts et idées clés, il est temps de mettre vos connaissances à lépreuve. Cette section propose une variété de pratiques des questions conçues pour renforcer votre compréhension et vous aider à évaluer votre compréhension de la matière.
Vous rencontrerez un mélange de types de questions, y compris des questions à choix multiple, des questions à réponse courte et des questions de rédaction. Chaque question est soigneusement conçue pour évaluer différents aspects de vos connaissances et de vos compétences en pensée critique.
Utilisez cette section d'évaluation comme une occasion de renforcer votre compréhension du sujet et d'identifier les domaines où vous pourriez avoir besoin d'étudier davantage. Ne soyez pas découragé par les défis que vous rencontrez ; considérez-les plutôt comme des opportunités de croissance et d'amélioration.
- A force that twists a material about its own axis is called A. bending. B. compression. C. shear. D. torsion. Answer: D
- A rod of cross sectional area 50 square millimetres carries a tensile force of 2,000 newtons. What is the stress? A. 4 newtons per square millimetre B. 40 newtons per square millimetre C. 400 newtons per square millimetre D. 100,000 newtons per square millimetre Answer: B
- Which one of the following stiffens a sheet without adding any material? A. Bonding a second sheet to it B. Folding a lip along its edge C. Using a thicker gauge of sheet D. Riveting a plate across it Answer: B
- When a beam bends downwards, the material at the top surface is in A. compression. B. shear. C. tension. D. torsion. Answer: A
- A 500 millimetre cable stretches by 2 millimetres under load. What is the strain? A. 0.004 B. 0.04 C. 0.4 D. 250 Answer: A
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