Sila vs stres
Sila a stres sú pojmy používané v každodennom živote pre veľmi bežné situácie, ako napríklad výkon moci nad niečím sa zvyčajne nazýva sila a niekto pod mentálnym tlakom sa nazýva stresovaný. Hoci ich významy sú odvodené od podobnosti, ktorú zdieľajú vo fyzikálnych pojmoch, explicitná analýza ukazuje významné rozdiely od bežného používania slov.
Oba koncepty sú obšírne diskutované v oblasti klasickej mechaniky a zohrávajú kľúčovú úlohu pri vysvetľovaní mechaniky materiálov. Pojem sily však ďaleko presahuje klasickú mechaniku do sfér relativity a kvantovej mechaniky.
Čo je sila?
Sila je známa ako faktor, ktorý spôsobuje zmenu hybnosti telesa, pričom rýchlosť zmeny hybnosti je úmerná veľkosti sily. Hoci tento koncept prevládal po stáročia, matematicky ho definoval a predstavil sir Isaac Newton vo Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica publikovanom v roku 1687.
Z vyššie uvedeného výrazu, ktorý je známy ako druhý Newtonov zákon, možno odvodiť nasledujúci výraz. F=m.a=d(mv) / dt (kde F je sila, m je hmotnosť a a je zrýchlenie). Prvý zákon uvádza, že objekt si zachováva svoj stav (pohyb v priamom smere konštantnou rýchlosťou alebo v pokoji), pokiaľ naň nepôsobí nevyvážená vonkajšia sila a tretí zákon uvádza, že na každú silu existuje rovnaká a opačná reakcia.
Čo je to stres?
Sila môže pôsobiť na teleso na väčšej ploche a nie na jedinú čiaru v tele. Napríklad, keď sila pôsobí na konce drevenej tyče alebo tyče, sila sa prenáša rovnomerne po celej ploche tyče. Rovnaká situácia nastáva pri stlačení tyče. Keďže vytvorené vnútorné sily zahŕňajú veľkosť aj plochu, ktorou pôsobí na telo, na jasné vyhodnotenie vnútorných síl je potrebné vziať do úvahy obe.
Napätie je definované ako sila pôsobiaca na jednotkovú plochu v rámci deformovateľného telesa. Matematicky je to vyjadrené ako τ=F / A (kde τ je napätie, F je sila a A je plocha). Napätia pôsobiace na prierezy sú známe ako normálové napätia (kde je čistá sila kolmá na rovinu uvažovanej oblasti) a napätia pôsobiace rovnobežne s plochou sú známe ako šmykové napätia (kde je čistá sila tangenciálna k rovine uvažovanej oblasti). posudzovaná oblasť).
Aký je rozdiel medzi silou a stresom?
• Napätie je sila pôsobiaca na jednotku plochy v rámci deformovateľného telesa.
• Sila je faktorom spôsobujúcim stres.
