Differenza tra stress e tensione

Main Difference - Stress vs. Strain

Quando le forze deformanti agiscono su un oggetto, possono cambiare la forma dell'oggetto. Il differenza principale tra lo stress e la tensione è quello lo stress misura la forza di deformazione per unità di superficie dell'oggetto, mentre la deformazione misura la variazione relativa della lunghezza causata da una forza deformante.

Cos'è lo stress

Ogni volta che una forza tenta di deformare un oggetto, diciamo che l'oggetto è sotto stress. Lo stress è definito come la forza di deformazione per unità di superficie dell'oggetto. Dal momento che possiamo risolvere qualsiasi forza su un oggetto in direzioni parallele e perpendicolari alla superficie, definiamo stress normale essere uguale alla forza perpendicolare alla superficie per unità di area. Allo stesso modo, definiamo sforzo di taglio come la forza parallelo alla superficie  per unità di area. Se la forza che agisce su una superficie è  e l'area della superficie è , poi lo stress  è dato da:

Lo stress ha le stesse dimensioni della pressione, quindi anche le unità utilizzate per misurare lo stress sono N m^-2 o Pa (1 Pa = 1 N m^-2). Quando le forze agiscono per allungare il materiale, lo stress viene indicato come trazione. Quando le forze cercano di comprimere un materiale, lo stress viene indicato come sollecitazione di compressione.

Cos'è Strain

Lo sforzo misura il quantità di deformazione relativa causata da una forza che agisce su un oggetto. Per semplicità qui, considereremo solo il sforzo normale, creato dallo stress normale. Supponiamo che la lunghezza originale dell'oggetto sia  e a causa dello stress, la lunghezza cambia in . Il modificare di lunghezza è . La tensione  è quindi dato da,

Poiché la deformazione è data da una frazione in cui il numeratore e il denominatore hanno entrambi unità di lunghezza, la deformazione stessa non ha unità. cioè è una "quantità senza dimensione". È comune vedere lo sforzo espresso in termini di percentuali.

Stress vs. Strain Curve

Possiamo tracciare un grafico di come la deformazione in un corpo cambia al variare dello stress che agisce sull'oggetto (ciò può essere fatto, ad esempio, aggiungendo pesi). Questi grafici, chiamati stress vs. curve di deformazione, rivelare molte informazioni sulla natura del materiale di cui è fatto l'oggetto. La figura seguente mostra la tipica curva sforzo-deformazione per un materiale duttile ("duttile" significa che il materiale può essere allungato bene):

Curva tensione-deformazione per un materiale duttile

Il gradiente della regione elastica della curva è chiamato il Young Modulus. Questo è un numero molto importante per i tecnici dei materiali, in quanto fornisce quanto sforzo sarebbe causato da un dato stress in un materiale.

Differenza tra stress e tensione

Che cosa misura

Stress dà la forza che agisce per unità di un oggetto.

Sforzo dà la relativa variazione di lunghezza a causa delle forze deformanti.

unità

Stress è misurato in pascal (Pa).

Sforzo non ha unità; è semplicemente un rapporto.

Cortesia dell'immagine

"Diagramma tipico di sollecitazione e deformazione per un materiale duttile (ad esempio acciaio)." Per analisi (lavoro proprio) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons (modificato)