Izvorni kôd stranice Smicanje

[[Datoteka:Bolt-in-shear.PNG|desno|okvir|200px|Klasičan primjer tangencijalnog napona - smicanje površina na [[vijak|vijku]].]]
'''Smicanje''' ili '''klizanje'''<ref>Siehe z.&nbsp;B. [[napon (fizika)|Herbert Balke: Einführung in die Technische Mechanik, S. 7]]</ref> jest vrsta [[Deformacija|deformacije]] tijela pod djelovanjem [[Sila|sile]] na njega, u kojem sila djeluje paralelno sa unutrašnjim ili vanjskim površinama tijela. Površine tijela prelaze jedna preko druge međusobno. To odgovara deformaciji smicanja tijela geometrijskih figura u trodimenzionalnom prostoru. Varijabla koja označava smičući napon je <math>\tau\,</math> ([[tau]]).

Smicanje se, uz uvijanje, svrstava u tangencijalne napone.

Fizička veličina tangencijalnog napona se mjeri kao sila podijeljena sa površinom.  [[SI jedinica]] je [[Paskal (jedinica)|Paskal]] (Pa), odnosno N/m² - [[Njutn (jedinica)|Njutn]] po [[kvadratni metar|kvadratnom metru]]. U [[SAD]]-u, tangencijalni napon se mjeri u funtima po kvadratnom inču (psi). Za površinu se uzima ona površina koja se opire djelovanju smicanja, a ne površina na koju djeluje sila.

== Formule ==

=== Obično smicanje ===
[[Datoteka:Shear scherung.svg|thumb|Princip smicanja]]
Kao ilustracija, može se zamisliti [[knjiga]]: okvirovi su paralelni jedan drugom, formiraju knjige kičmu i čine ugao jednak 90°.

Prilikom smicanja, smicajna sila  ''F'' sa naponom smicanja ''τ'' i površinom poprečnog presjeka ''A'' ima odnos:
::<math>\tau = \frac{F}{A}</math>.

Napon smicanja ima dimenziju pritiska, to je [[sila]] po površini, međutim sila djeluje duž površine.

[[Tangens]] ugla smicanja <math>\theta </math>, napon smicanja uzrokovan silom i modul klizanja imaju sljedeći odnos:
::<math>\tan\theta = \frac{\tau}{G} </math>
Konstanta proporcionalnosti G se zove modul klizanja (također: modul smicanja).

Osim toga, vrh knjige je pomjeren za vrijednost ''Δx''. Iz trigonometrijskog odnosa se može zaključiti (prema slici): 
::<math>\tan\theta = \frac{\Delta x}{l}</math>

Za male vrijednosti ugla <math> \theta </math>  usvaja se: 
::<math>\tan \theta = \theta  \;</math>

=== Smicanje kod grede ===
Formula za računanje smičućeg napona na gredi je:
:<math> \tau = {VQ \over It}</math>,

gdje je:

:* ''V'' smicajna sila na tom mjestu
:* ''Q'' [[prvi moment površine#Statički moment površine|statički moment površine]]
:* ''t'' debljina materijala okomitog na smicanje
:* ''I'' [[drugi moment površine]] poprečnog presjeka.

Ova formula je poznata pod nazivom '''Formula Jouravskog'''.

=== Smicanje udarnim opterećenjem ===
Maksimalni smicajni napon koji nastaje pri udari čvrste okrugle šipke iznosi:<br />
:<math>\tau=2\left({UG \over V}\right)^{1 \over 2},</math>

gdje je:
* ''U -'' promjena kinetičke energije
* ''G -'' modul klizanja
* ''V'' - volumen šipke
te je:

:<math> U = U_{rotaciono}+U_{aplicirano} \,</math>
:<math> U_{rotaciono} = {1 \over 2}I\omega^2</math>
:<math> U_{aplicirano} = T \theta_{izm} \,</math>
gdje je:
:* <math>I \,</math> [[maseni moment inercije]]
:* <math>\omega \,</math> [[ugaona brzina]]

=== Smicanje u fluidima ===
Viskozni, [[newtonov fluid]] (uključujući [[zrak]] i [[voda|vodu]]), koji se kreće duž čvrste granice, vršiti će tangencijalno naprezanje na toj granici. Uslov koji kaže da nema "proklizavanja" [[fluid]]a na toj granici diktira to da je brzina fluida na toj granici (relativno u odnosu na granicu) jednaka nuli, međutim, na nekoj visini iznad granice, brzina toka mora biti jednaka onoj brzini fluida. Regija između ove dvije tačke naziva se [[granični sloj]]. Taj tangencijalni napon može se izraziti kao

:<math>\tau_\mathrm{w} = \mu \left.\frac{\partial u}{\partial y}\right|_{y = 0}</math>

gdje je:

:* <math>\mu</math> - [[dinamička viskoznost]] fluida,
:* <math>u</math> - brzina fluida duž granice,
:* <math>y</math> - visina granice.

== Primjeri ==

=== Smicanje kod materijala ===
Kod kristalnih sirovina se pri smičućem opterećenju preko granice elastičnosti kristalni nivoi pomjeraju jedan prema drugom. Ovakve smicajne površine mogu također ponovo nastati. Konzistentnost se na početku može održati. Pri još većem opterećenju, konzistentnost izdaje i sirovina se na taj način raspada/kida.

Smicajno opterećenje se ne pojavljuje samo pri vanjskom opterećenju, nego i pri izmjeni termičkog opterećenja zbog zaostalih napona (nehomogeno stvrdnjavanje kao kod zavarivanja), ili pri stalnim naponima (na primjer oplata koja se drugačije skuplja nego osnovna sirovina).

=== Smicanje u geologiji ===
U [[Geologija|geologiji]] razlika između dva kraja formira '''čisto smicanje''' (također ''koaksijalno smicanje'' ili ''čista kompresija'') i '''jednostavno smicanje''' (također ''nekoaksijalno smicanje''). Jednostavno smicanje uključuje u poređenju sa čistim smicanjem, dodatnu komponentu rotacije. Ove dvije komponente se koriste kako bi govorili o transpritisku (kompresija plus bočni napon) i transzatezanju (ekstenzija plus bočni napon) tektonike.

=== Smicanje kod motora s unutrašnjim sagorijevanjem ===
[[Motor s unutrašnjim sagorijevanjem]] se podmazuje uljem. Zbog sile smicanja koja nastaje u motoru, npr. u pumpi za ulje ili između [[prsten]]a [[klip]]a cilindra i zida, molekule ulja se uništavaju tokom vremena - zbog starosti ulja. Isto se odnosi i na [[maziva]] - aditive.

== Reference ==
{{reference}}

== Također pogledajte ==
* [[Geotehničko inženjerstvo]]
* [[Makaze]] - rade na principu smicajnog napona
* [[Tangencijalna deformacija]]
* [[Mehanički napon]]

== Vanjski linkovi ==
*[http://measurementsci.com/papers/microS_description.pdf Tangencijalni napon]

[[Kategorija:Mehanika kontinuuma]]
[[Kategorija:Koncepti u fizici]]