Ja tarkastellaan siis sisäisiä voimia, eli rasituksia, eli toistaiseksi on kateltu, että ulkoiset voimat ovat nolla ja ulkoiset momentit ovat nolla, eli katsottu, että se koko rakennelema tai koko kappale on tasapainossa. Ja nyt lähdemme tutkailemaan vähän kappaleen osia. Ja tutkailua varten, nyt käsitellään siis tällä jutulla vain kaksi ulotteisia tilanteita, jolloin meillä on mahdollisesti tällaista normaalivoimaa.
Sitten on mahdollisesti leikkausvoimaa ja mahdollisesti taivutusmomentti. Ja nyt tässä on tarkasteluakselina ikään kuin tässä X-akseli, tai voihan se olla nimeltänsä muukin, jolloin tuo normaali voima on sen akselin suuntainen voima, leikkausvoima on sitä vasten kohtisuoravoima, ja taivutusmomentti on sitten tässä tapauksessahan se momenttiakseli tai se akseli, minkä ympäri se kiertyisi, ikään kuin on Z-akseli ja muita akseleita ei ole. mistä seuraa se, että siellä ei oleko taivutusmomenttia, ei ole kiertoa tai vääntöä.
Jos olisi kolmioloitteinen tilanne, niin sitten näitäkin olisi, ja ne olisi syytä siellä laskeskellä. Eli silloinhan tässä tavallaan se, jos tämä olisi x-akselin suuntainen tämä meidän palkki, niin silloin tässä olisi mx, eli momenttia sen x ympäri. Mutta eipä surra nyt vielä sitä, vaan surraanpa ensin normaalivoimaa.
Ja ideana on nyt siis se, että normaalivoimaksi kutsutaan Merkitään N-kirjaimella tai B-kirjaimella tai periaatteessa millä kirjaimella tietenkin vain, mutta yleensä noilla kirjaimilla. Normaalivoima eli veto tai puristus. Normaalivoima on siis poikkeleikkauksessa akselin suuntainen voima, joka estää osia liikkumasta toisiinsa nähden.
Eli tietenkin, jos meillä koko palkki on paikallansa, niin sen osatkin on paikallansa. Eli jos me kuvitteellisesti leikataan tuo palkki tuosta poikki, niin ei tämä palkin vasen puoli lähde siltä seilaamaan mihinkään. Eikä tuo palkin oikeakaan puoli vähän seilaamaan sieltä mihinkään.
Ja jos näyttäisi ikään kuin siltä, että ne haluaisi kovasti lähteä erkanemaan toisistaan, niin silloin siinä on positiivista normaalivoimaa, jota kutsutaan vedoksi. Jos näyttäisi kovasti siltä, että ne haluaisi lähteä painomaan toistensa läpi, niin silloin siinä on negatiivista normaalivoimaa, jota kutsutaan puristukseksi. Ja aamulla tulin vahingossa nuokki tuohon tähän kohtaan.
Muuttaa näin eteenpäin ja katsotaan leikkausvoimaa. Ja leikkausvoima on tuossa poikkileikkauksessa aksilia vastaan kohtisuoravoima, joka estää osia liikkumasta toisiinsa nähden. Ja siinäkin on tuommoinen positiivisuusjuttu, jota katsotaan tarkemmin myöhemmin, eli sitä sanotaan positiiviseksi, jos se estää vasentapuolta nousemasta ylös ja oikeaa menemästä alas.
Jos meillä olisi kolmiulotteinen tilanne, niin sittenhän siinä olisi toisen suuntaistakin leikkausvoimaa mahdollista olla, mutta jos ajatellaan kaksiulotteissa, niin silloin voimme sanoa, että vasen ylös, oikean alas. Ylös ja alas ovat pikkusen termeinä ylipäänsäkin vaarallisia tai sekaavia. Sitten taivudusmomentti, joka estää leikkauksen eri puolella olevia osia pyörimästä kaksiulotteissa tilanteessa, siis Z-akselin ympäri. taivutusmomentti on positiivinen, jos se estää leikkauksen vasenta puolta pyörimästä myötäpäivään.
Ja jälleen nuo myötäpäivään ja vastapäivään on pikkusen vaarallisia ehkä termeinä. Ne on kaksi ulotteessa tilanteessa aika selkeitä, mutta kolmi ulotteessa menisi vähän sekavaksi. Ja noista rakenteista voisi jotakin nimiltä hahmottaa, jos niitä käsitellään.
Eli aluksi köysi on semmoinen kapistus, että se kestää vain vetoa. Sauva on taas semmoinen kapistus, että se kestää vetoa ja puristusta. Palkki kestää lisäksi leikkausvoimaa ja taivutusta. Ja ristikolla tarkoitetaan semmoista rakennetta, jossa on kitkattomilla nivellillä yhdistettyjä sauvoja.
Jos se on semmoinen, niin sitten se on ristikko. Palkkirakenne taas on semmoinen, että siellä on muutakin kuin sauvoja. Eli siellä joku osa kestää leikkausta ja taivotusta. Tietenkin tuo ristikko on ylipäänsäkin aika idealisoitu malli, että kyllähän todellisuudessa ne nyt ihan niin kitkattomia olevat, vaikka ne sitten yrittäisikin tehdä kitkattomia. Ja lisäksi kaikkihan sitä nyt vähän kestää leikkausta ja taivotustakin, mutta ajatus on se, että se voidaan tulkita semmoisiksi ja palataanpa siihen vähän enemmän myöhemmin.
Tehtävien ratkaisu tähän... Tämä tapahtuu siten, että ensin piirretään koko rakennelman vapaakappaleen ja ratkaistaan siitä ulkoiset voimat. Eli huolehditaan, että se koko rakennelma on tasapainossa. Sitten se koko rakennelma leikataan erilaisiin palaasiin. Niitä voi leikkailla, miten parhaaksi näkee.
Ja ajatus on tietenkin se, että jos se koko rakennelma pysyy paikallansa, niin sen täytyy sen osienkin pysyä paikallansa. Eihän se voi niin mennä, että joku silta on paikallansa, mutta siellä jokainen sen palanen liitelee mihin sattuu. Sitten ratkaistaan tyypillisesti ei joka maailman pistettä sieltä, vaan meitä jostakin syystä kiinnostavat kohteet tai kohdat. Tilanteen hahmottamiseksi monesti piirretään, tai joutuu yleensä vai monesti, niin piirretään myös vähän kuvaajia, eli normaali voimakuvio, leikkausvoimakuvio, taivutusmomenttikuvio.