Kracht versus stress
Kracht en stress zijn begrippen die in het dagelijks leven worden gebruikt voor zeer alledaagse situaties, zoals het uitoefenen van macht over iets dat gewoonlijk kracht wordt genoemd, en iemand die mentaal onder druk staat, wordt gestrest genoemd. Hoewel hun betekenissen zijn afgeleid van de gelijkenis die ze delen in fysieke concepten, vertoont expliciete analyse significante verschillen met het algemene gebruik van de woorden.
Beide concepten komen uitgebreid aan bod in de klassieke mechanica en spelen een centrale rol bij het verklaren van de mechanica van materialen. Het concept van kracht reikt echter veel verder dan de klassieke mechanica en omvat de rijken van relativiteitstheorie en kwantummechanica.
Wat is kracht?
Kracht staat bekend als de factor die een verandering van momentum van een lichaam veroorzaakt, waarbij de snelheid van verandering van momentum evenredig is met de grootte van de kracht. Hoewel het concept eeuwenlang wijdverbreid was, werd het wiskundig gedefinieerd en gepresenteerd door Sir Isaac Newton in Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, gepubliceerd in 1687.
Uit de bovenstaande uitdrukking, die bekend staat als de tweede wet van Newton, kan de volgende uitdrukking worden afgeleid. F = ma = d (mv) / dt (waarbij F kracht is, m massa is en a versnelling). De eerste wet stelt dat een object zijn toestand behoudt (beweging in een rechte lijn met constante snelheid of in rust) tenzij er op wordt ingewerkt door een ongebalanceerde externe kracht en de derde wet stelt dat er een gelijke en tegengestelde reactie is op elke kracht.
Wat is stress?
Een kracht kan op een lichaam op een groter gebied inwerken in plaats van op een enkele lijn in het lichaam. Wanneer bijvoorbeeld een kracht wordt uitgeoefend op de uiteinden van een houten staaf of een staaf, wordt de kracht gelijkmatig over het gebied van de staaf overgedragen. Dezelfde situatie doet zich voor wanneer de staaf wordt ingedrukt. Aangezien de gecreëerde interne krachten zowel de omvang als het gebied omvatten dat het op het lichaam uitoefent, moet, om de interne krachten duidelijk te evalueren, met beide rekening worden gehouden.
Stress wordt gedefinieerd als de kracht die inwerkt op een eenheidsgebied binnen een vervormbaar lichaam. Wiskundig wordt het uitgedrukt als τ = F / A (waarbij τ de spanning is, F de kracht is en A het gebied). Spanningen die op de doorsneden inwerken, staan bekend als normale spanningen (waarbij de nettokracht normaal is op het vlak van het beschouwde gebied) en spanningen die parallel aan het gebied werken, staan bekend als afschuifspanningen (waarbij de nettokracht tangentieel is aan het vlak van het betreffende gebied). beschouwde gebied).
Wat is het verschil tussen kracht en stress?
• Spanning is de kracht die per oppervlakte-eenheid in een vervormbaar lichaam werkt.
• Kracht is de factor die de spanning veroorzaakt.
