В этот раз рассмотрим одно из множества образных значений буквы "Ж", используемое в технике и в быту.
Одним из таких значений является с жесткость. Жесткость тела или предмета характеризует изменение величины его внутренней силы упругости под воздействием внешних сил при его деформации (отклонении от первоначальной формы или положения) равной единице длины.
В том случае, если мы рассматриваем в роли предмета пружину сжатия, то величину жёсткости определяют через так называемый коэффициент жесткости
К = dF / dx, где dF измените силы упругости пружины, при её деформации или перемещении от первоначального состояния на величину dx.
В случае, если мы имеем дело с вертикальными стержнями, балка и или колоннами, то жесткость конструкции будет зависеть от нескольких параметров , например расстояния от точки приложения внешней силы до её места крепления или заделки в стену, то есть длины L и размеров поперечного сечения, а вернее геометрического момента сечения конструкций.
Глядя на рис 1 становится понятно, что деформация стержня или изгиб относительно первоначального состояния будет определяться углом поворота условных поперечных сечений самой балки при её изгибе. То есть при внешнем воздействии наблюдается деформация стержня.
Однако, за величину условной жёсткости балки, стержня или колонны я бы принял величину внешней силы, приложенной на самом краю балки, стержня или колонны, при которой смещение этого края относительно первоначальной линии симметрии в ненагруженном состоянии составляет 1 метр.
То есть, величина жёсткости определяется смещением края балки при внешней нагрузке относительно своего первоначального(вертикального положения, как на рисунке 1) положения на dx = 1м.
Кроме того, на жесткость стержневых и балочных конструкций влияет наличие разного рода перекладин, укосин или так называемых "косынок", когда речь идёт о стальных металлоконструкциях.
В нашем случае величину жёсткости мы можем определить по следующей формуле
Ж= d F (L=Lmax) / dx (L=Lmax)
То есть, жесткость является величиной обратной величине упругости, то есть способности легко деформироваться при определённой величине внешней нагрузки,то есть
Ж=1/ У
или Кж =1/ Ку, где Кж и Ку - коэффициэнты жёсткости и упругости соответственно.