موضوع مقاله: نسبت پواسون | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نسبت پواسون | مقدمه: در علم مواد و مکانیک جامدات، نسبت کرنش جانبی (عرضی) به کرنش محوری (طولی) را نسبت پواسون یا ضریب پواسون گویند. | ## بخش 1: نسبت پواسون | این نام به افتخار ریاضیدان فرانسوی سیمون دنیس پواسون (۱۷۸۱–۱۸۴۰ م) انتخاب شده‌است. ضریب پواسون را با حرف یونانی (نو) نمایش داده و مقدار آن وقتی که کرنش جانبی و کرنش محوری باشد، برابر است با: علامت منفی به این خاطر است که این نسبت عددی مثبت شود زیرا در اکثر مواد مهندسی (به جز اکستیک‌ها) کرنش جانبی و محوری مختلف العلامت هستند. مقدمات نسبت پواسون اندازه‌ای از اثر پواسون است، پدیده‌ای که در آن ماده تمایل دارد در راستای عمود بر جهت فشردگی منبسط شود. همین‌طور اگر به جای فشرده شدن، کشیده شود، ماده در راستای عمود بر کشش، منقبض خواهد شد. در برخی مواد نادر، ماده عمود بر راستای فشردگی، منقبض و عمود بر راستای کشش، منبسط می‌شود؛ و باعث ایجاد ضریب پواسون منفی می‌گردد. ضریب پواسون برای مواد پایدار، ایزوتروپیک و کشسان خطی بین ۱- تا ۰ می‌باشد؛ و برای اغلب مواد بین ۰ تا ۰٫۵ است. برای یک مادهٔ کاملاً تراکم ناپذیر که به صورت کشسان تغییر شکل داده است، به ازای کرنش‌های کوچک ضریب پواسون برابر با ۰٫۵ خواهد بود. اکثر فولاد‌ها و پلیمر‌های سخت (صلب) قبل از تسلیم ضریب پواسون ۰٫۳ دارند، که این مقدار برای تغییر شکل‌های بعد از تسلیم تا ۰٫۵ افزایش می‌یابد. | ## بخش 2: نسبت پواسون | ضریب پواسون چوب پنبه نزدیک یه ۰ می‌باشد به این معنا که انبساط جانبی بسیار اندکی هنگام فشرده شدن از خود نشان می‌دهد. برخی مواد از جمله: فوم‌های پلیمری، دارای ضریب پواسونی منفی هستند که به آن مواد "اکستیک" می‌گویند. بعضی مواد انیزوتروپیک مثل: نانو لوله‌های کربنی، می‌توانندضریب پواسون بالای در برخی جهات معین داشته باشند. مکعب سبز رنگ بدون اعمال نیروی کششی و مکعب قرمز رنگ در راستای "x" به مقدار به واسطهٔ کشش افزایش طول داده است و در راستاهای "y" و "z" به اندازهٔ منقبض شده است. در آنزمان عقیده بر آن بود که مواد با ضریب پواسون منفی دست یافتنی نیستند و این پدیده به عنوان یک نقص در کریستال سولفید آهن خاطر نشان گردید.A.E.H. جامدات اتمی با ساختار مکعبی هنگامی که در جهت [۱۱۰] کشیده شوند نیز چنین رفتاری از خود نشان می‌دهند.Ray H. هنگامی که هوا یا مایع درون یک لوله به شدت تحت فشار باشد، نیروی یکنواختی را به سطح داخلی لوله اعمال می‌کند که باعث ایجاد تنش حلقوی در لوله می‌شود. به دلیل اثر پواسون این تنش حلقوی باعث افزایش قطر لوله و اندکی کاهش طول آن می‌گردد. | ## بخش 3: نسبت پواسون | این کاهش طول می‌تواند تأثیر بسیار زیادی در اتصالات لوله داشته باشد؛ که حتی می‌تواند باعث جدا شدن اتصالات شود. سنگ‌ها نیز همانند بسیاری از مواد هنگامی که تحت تنش قرارمی‌گیرند اثر پواسون در آن‌ها نمایان می‌گردد. فرسایش بیش از حد یا رسوب گذاری پوستهٔ زمین می‌تواند باعث ایجاد یا از بین رفتن مقدار زیادی تنش عمودی روی سنگ‌های زیرین گردد. این امر باعث منبسط یا منقبض شدن سنگ در راستای عمودی می‌گردد و به علت اثر پواسون در راستای افقی نیز تغییر شکل می‌دهد. استفادهٔ چوب پنبه به عنوان در بطری نوشیدنی‌ها به علت ضریب پواسون نزدیک به صفر آن است؛ بنابراین هنگامی که چوب پنبه وارد بطری می‌شود بخش بالایی از آن که هنوز وارد بطری نشده‌است افزایش قطر نمی‌دهد؛ در حالی که در راستای محورش فشرده شده‌است. نیروی لازم برای وارد کردن چوب پنبه به داخل بطری تنها به علت اصطکاک بین چوب پنبه و در بطری است؛ که به علت فشردگی شعاعی ایجاد می‌شود. | ## جمع‌بندی | برای مثال: اگر درب بطری از لاستیک ساخته می‌شداحتیاج به نیروی نسبتاً بزرگی برای غلبه بر انبساط شعاعی آن در بالایی درب می‌بود.