Diferența dintre stres și tulpină

Diferența principală - stresul vs. tulpina

Când forțele deformate acționează asupra unui obiect, ele pot schimba forma obiectului. principala diferență între stres și tulpina este asta stresul măsoară forța de deformare pe unitatea de suprafață a obiectului, întrucât tulpina măsoară modificarea relativă a lungimii cauzată de o forță de deformare.

Ce este stresul?

Ori de câte ori o forță încearcă să deformeze un obiect, spunem că obiectul este stresat. Stresul este definită ca forța de deformare pe unitatea de suprafață a obiectului. Deoarece putem rezolva orice forță pe un obiect în direcții paralele și perpendiculare pe suprafață, definim stres normal pentru a fi egal cu forța perpendicular pe suprafață pe unitate de suprafață. În mod similar, definim forța de forfecare ca forță paralel cu suprafața  pe unitate de suprafață. Dacă forța acționează pe o suprafață  și suprafața suprafeței este , apoi stresul  este dat de:

Stresul are aceleași dimensiuni ca și presiunea, deci unitățile folosite pentru măsurarea tensiunii sunt de asemenea Nm^-2 sau Pa (1 Pa = 1 N m^-2). Când forțele acționează pentru a prelungi materialul, stresul este denumit ca rezistența la întindere. Atunci când forțele încearcă să comprime un material, stresul este denumit presiunea compresivă.

Ce este tulpina

Tulpina masoara cantitatea de deformare relativă cauzată de o forță care acționează asupra unui obiect. Pentru simplitate aici, vom lua în considerare numai tulpina normală, create de stresul normal. Să presupunem că lungimea originală a obiectului este  și din cauza stresului, lungimea se schimbă .  Schimbare în lungime este . Tulpina  este dată apoi de către,

Întrucât tulpina este dată de o fracțiune în care numerotatorul și numitorul au ambele unități de lungime, tulpina însăși nu are unități. adică este o "cantitate fără dimensiuni". Este obișnuit să se vadă tulpina exprimată în procente.

Stresul vs. Curba de deformare

Putem desena un grafic despre modul în care tulpina într-un corp se schimbă pe măsura variației stresului care acționează asupra obiectului (acest lucru se poate face, de exemplu, prin adăugarea de greutăți). Aceste grafice, numite stresul vs. curbe de întindere, dezvăluie o mulțime de informații despre natura materialului din care face obiectul. Figura de mai jos prezintă curba tipică a tensiunii-rezistență pentru un material ductil ("ductil" înseamnă că materialul poate fi întins bine):

Curba de stres-deplasare pentru un material ductil

Gradientul regiunii elastice a curbei se numește Modulul tânăr. Acesta este un număr foarte important pentru inginerii de materiale, deoarece dă câte tulpini ar fi cauzate de o anumită stres într-un material.

Diferența dintre stres și tulpină

Ce măsoară

Stres dă forța care acționează pe unitatea de suprafață a unui obiect.

Încordare dă variația relativă a lungimii din cauza forțelor de deformare.

Unități

Stres este măsurat în pascale (Pa).

Încordare nu are unități; este pur și simplu un raport.

Image Courtesy

"Diagrama tipică a stresului față de tulpina pentru un material ductil (de exemplu, oțel)", de către Breakdown (CC BY-SA 3.0), prin intermediul Wikimedia Commons (Modified)