Što je posmična ravnina?

Posmična ravnina je ravnina u kojoj se javlja posmično naprezanje. Kao i normalno naprezanje, posmično naprezanje je mjera sile po jedinici površine. U bilo kojoj točki strukture postoji mnogo mogućih ravnina koje se mogu definirati za mjerenje naprezanja. Prema tome, koja god ravnina sadrži dotično područje je posmična ravnina. Posmična ravnina korisna je za inženjere koji analiziraju unutarnja naprezanja u strukturama.

Naprezanje ima iste jedinice kao i tlak: sila po površini. Normalno naprezanje nastaje kada se komponenta stavi u napetost ili kompresiju. Ako se metalna šipka rasteže okomito, unutarnje naprezanje će se oduprijeti daljnjoj deformaciji. Ovo naprezanje će se pojaviti u horizontalnim poprečnim presjecima šipke. Za naprezanje se kaže da je normalno jer je usmjereno pod pravim kutom na ili normalno na vodoravne ravnine naprezanja.

Posmično naprezanje slično je normalnom naprezanju po tome što ima iste jedinice. Smjer naprezanja je, međutim, paralelan s njegovom ravninom naprezanja. Ova vrsta naprezanja mogla bi nastati ako se na istu metalnu šipku primijeni drugačiji skup sila; naime, ako je netko držao dno šipke nepomično dok je pokušavao pomaknuti vrh šipke udesno. Rezultirajuće unutarnje naprezanje naziva se posmično naprezanje, jer dijelovi šipke pokušavaju kliziti, ili posmicati, jedan pored drugog.

U tim uvjetima opterećenja, naprezanja na vodoravnoj ravnini koja se nalazi u središtu šipke bila bi posmična naprezanja usmjerena vodoravno. Dno trake pokušavalo bi se pomaknuti ulijevo; podvrgnuto bi silama ulijevo u horizontalnoj posmičnoj ravnini. Vrh trake pokušavao bi se pomaknuti udesno; podvrgnuto bi silama udesno na istoj posmičnoj ravnini.

Analiza posmične ravnine važna je u sprječavanju mehaničkog sloma konstrukcije. Svaki materijal ima ograničenje koliki stres može izdržati. Ova granica je svojstvo samog materijala, a ne oblika objekta. Na primjer, dvije gumene trake mogu biti izrađene u različitim veličinama, ali od istog materijala. Veći može izdržati veću silu prije loma, ali samo zato što ima veću površinu poprečnog presjeka za raspodjelu sile; unutarnje naprezanje će biti isto kod kvara za obje veličine.

Isto tako, komponente se mogu slomiti zbog prevelikog posmičnog naprezanja. Ako komponenta pokvari posmično naprezanje, njezini dijelovi će doslovno kliziti jedan pored drugog. Stari metalni vijci, na primjer, obično pokvare na ovaj način. Ograničenje posmičnog naprezanja, kao i kod normalnog naprezanja, je svojstvo materijala.