Kraft mot stress
Kraft och stress är begrepp som används i det dagliga livet för mycket vanliga situationer, som att utöva makt över något kallas vanligtvis våld och någon som trycksätts mentalt kallas stressad. Även om deras betydelse härrör från likheten de delar i fysiska begrepp, visar uttrycklig analys betydande skillnader från ordens vanliga användning.
Båda begreppen diskuteras ingående inom klassisk mekanik och de spelar en avgörande roll för att förklara materialets mekanik. Emellertid sträcker sig begreppet kraft långt bortom klassisk mekanik till relativiteter och kvantmekanik.
Vad är Force?
Kraft är känd som den faktor som orsakar en förändring av en kropps momentum, där hastigheten för förändring av momentum är proportionell mot kraftens storlek. Även om det var vanligt i århundraden, definierades begreppet matematiskt och presenterades av Sir Isaac Newton i Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica publicerad 1687.
Från ovanstående uttryck, som är känt som Newtons andra lag, kan följande uttryck härledas. F = ma = d (mv) / dt (där F är kraft, m är massa och a är acceleration). Den första lagen säger att ett objekt behåller sitt tillstånd (rörelse i en rak linje med konstant hastighet eller i vila) såvida det inte påverkas av en obalanserad extern kraft och den tredje lagen säger att det finns en lika och motsatt reaktion på varje kraft.
Vad är stress?
En kraft kan verka på en kropp på ett större område snarare än en enda linje inom kroppen. Till exempel, när en kraft appliceras på ändarna av en trästång eller en stång, överförs kraften lika över stångens område. Samma situation inträffar när stången trycks in. Eftersom de inre krafterna som skapas involverar både storleken och det område som den tillför kroppen, måste båda tas i beaktande för att utvärdera de inre krafterna tydligt.
Stress definieras som den kraft som verkar på en enhetsarea i en deformerbar kropp. Matematiskt uttrycks det som τ = F / A (där τ är spänningen, F är kraft och A är området). Spänningar som verkar på tvärsnitten är kända som normala spänningar (där nätkraften är normal i förhållande till det planerade området) och spänningar som verkar parallellt med området kallas skjuvspänningar (där nätkraften är tangentiell mot planet för område).
Vad är skillnaden mellan kraft och stress?
• Stress är den kraft som verkar per ytenhet i en deformerbar kropp.
• Kraft är den som orsakar stress.
