Što je aksijalna sila?

Aksijalna sila je svaka sila koja izravno djeluje na središnju os objekta. Ove sile su obično sila istezanja ili sila kompresije, ovisno o smjeru. Osim toga, kada je opterećenje sile ravnomjerno preko geometrijskog središta forme, ono je koncentrično, a kada je neravno, ekscentrično. Za razliku od mnogih djelujućih sila, aksijalna sila je često svoj vlastiti protu; predmet povučen ili gurnut ravnomjerno u suprotnim smjerovima ne pomiče se. Čista sila zauzima sličan položaj kao aksijalna sila, ali djeluje okomito na središnju os objekta.

Jedan od najvažnijih dijelova ispitivanja aksijalnih sila je ideja geometrijskog središta. Ovo je točka unutar granica čvrstog objekta koji je savršeno središte cijele mase. U jednostavnom objektu, kao što je cilindar, lako je pronaći točnu sredinu objekta jednostavnim mjerenjem stranica. U složenom objektu, kao što je bicikl, proces je puno kompliciraniji. Iako postoji vrlo složen niz matematičkih jednadžbi koje će pronaći ovu točku, to je u osnovi točka u kojoj je masa objekta ista u bilo kojem suprotnom smjeru.

U složenom objektu, ova točka može biti praktički bilo gdje unutar većeg prostora forme. Kada gledate objekt, prostor koji predmet zauzima često je veći od samog objekta. Čimbenici kao što su gustoća i izbočeni krakovi mogu uzrokovati postojanje geometrijskog središta na površini ili čak izvan forme.

Središnja os objekta prolazi s jedne strane kroz objekt na drugu. Ova se linija temelji na obliku objekta, a ne njegovoj masi ili gustoći. Središnja os može prolaziti kroz geometrijsko središte, a možda i ne.
Kada sila djeluje izravno na središnju os, to je aksijalna sila. Ove sile će često komprimirati os s bilo kojeg kraja ili rastegnuti os u dva suprotna smjera; kao rezultat toga, objekt se obično ne pomiče. Izvrstan primjer ovih sila može se vidjeti na stupovima unutar zgrada. Stupac ima os koja prolazi kroz cijeli oblik od vrha do dna. Stup je stalno komprimiran jer podupire krov konstrukcije.

U primjeru stupca, aksijalna sila prolazi kroz geometrijsko središte oblika; to čini silu koncentričnom. Koncentrična sila je stabilna u mirovanju. Kada os ne prolazi kroz geometrijsko središte, oblik nije stabilan i sila je ekscentrična. To obično znači da oblik nije u stanju izdržati aksijalne sile dok miruje; struktura se neće moći nositi s nerazmjernim energijama koje djeluju na nju.