Cuando un material se somete a presión o se le aplica una carga, desarrolla tensión y deformación. Cuando un sólido se somete a presión, tiene la capacidad de deformarse. La tensión es la presión por unidad de área del material, y la deformación resultante es la deformación que se produce como resultado de esta tensión. La deformación y el estrés están fuertemente entrelazados porque la deformación ocurre únicamente como resultado del estrés.
¿Qué es estrés?
El estrés se define como la fuerza por unidad de área generada dentro de los materiales como resultado de fuerzas aplicadas externamente, calentamiento desigual o deformación persistente, y permite una descripción y predicción precisas del comportamiento elástico, plástico y de fluidos. La unidad de tensión es Nm -2 . La dimensión del estrés es ML -1 T -2 . El estrés es una cantidad escalar.
Fórmula para el estrés
σ = F/A
Dónde,
- σ = Estrés
- F = Fuerza aplicada
- A = Área de la superficie
¿Qué es la tensión?
La tensión se define como la cantidad de distorsión experimentada por el cuerpo en la dirección de aplicación de la fuerza dividida por las dimensiones originales del cuerpo. La cepa no tiene unidades. Es una cantidad adimensional. La tensión define el cambio relativo en la forma de un objeto.
Fórmula para la cepa
ϵ = δl/L
Dónde,
- ϵ = tensión
- δl = Cambio de longitud
- L= Longitud original
Diferencia entre estrés y tensión
|
Estrés |
Presion |
|
| 1. | La fuerza de deformación por unidad de área del artículo se define como tensión. | La tensión se define como la cantidad de distorsión experimentada por el cuerpo en la dirección de aplicación de la fuerza dividida por las dimensiones originales del cuerpo. |
| 2. | La dimensión es ML- 1 T -2 . | No tiene dimensiones. |
| 3. | La unidad de tensión es Nm -2 | No tiene unidad. |
| 4. | La fórmula para el estrés es: σ = F/A | La fórmula para la deformación es: ϵ = δl/L |
| 5. | Se denota por σ | Se denota por ϵ |
| 6. | La tensión longitudinal, la tensión de corte y la tensión volumétrica son los diferentes tipos de tensión. | Esfuerzo cortante y esfuerzo volumétrico La deformación longitudinal, la deformación cortante y la deformación volumétrica son los tres tipos de deformación. |
| 7. | El estrés se puede aplicar al objeto sin producir tensión. | Sin estrés, la tensión no puede ocurrir. |
Problemas de muestra
Problema 1: Una fuerza de 100 N tira de un hilo de nailon de 2 mm de diámetro. Determine el nivel de tensión.
Solución:
Dado,
Fuerza= 100N
diámetro (d)= 2mm= 0,2 m
radio (r)= diámetro (d)/2
= 0,2/2
= 0,001 m
Para encontrar: Estrés
Área (A)= πr 2
= (3.14)(0.001) 2
Área (A)= 3.14 ×10 -6 m 2
Estrés(σ)= F/A
= 100 N/3,14×10 -6 m 2
= 31,5×10 6 N/m 2
Entonces, el esfuerzo es 31.5×10 6 N/m 2
Problema 2: Una fuerza tira de una cuerda con una longitud original de 100 cm. La longitud del cable ha cambiado en 2 mm. Identificar la cepa
Solución:
Dado,
Longitud original (L)= 100 cm= 1m
Cambio de longitud (δl)= 2 mm= 0,002 m
Para encontrar: cepa
Deformación (ϵ) = Cambio en la longitud (δl)/Longitud original (L)
= 0,002 m/1 m
= 0,002
Entonces, la mancha es 0.002
Problema 3: Una losa de concreto con un área unitaria de 3 m 3 puede sostener una masa de 30000 kg. Determinar el estrés. La aceleración debida a la gravedad (g) es de 10 m/s 2 .
Solución:
Dado,
Unidad de Área (A) = 3 m 3 .
Peso = 30000 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s 2
Fuerza = miligramos
= (30000)(10)
= 300000N
Para encontrar: Estrés
Estrés(σ) = F/A
= 300000 N/ 3 m 3
= 1×10 5 N/m 2
Entonces, el esfuerzo es 1×10 5 N/m 2
Problema 4: La longitud original es de 100 cm y el cambio de longitud es de 2 mm. Determinar la tensión.
Solución:
Dado,
Longitud original (L) = 100 cm = 1 m
Cambio de longitud (δl) = 2 mm = 0,002 m
Para encontrar: cepa
Deformación (ϵ) = Cambio en longitud (δl)/ Longitud original (L)
= 0,002 m/1 m
= 0,002
Entonces, la tensión es 0.002
Problema 5: La longitud inicial de una cuerda de 4 mm de diámetro era de 2 m. Se aplica una fuerza de 200 N a la cuerda. Si la longitud final del resorte es de 2,02 m. Determinar esfuerzos y deformaciones.
Solución:
Dado,
Fuerza (F) = 200N
Longitud original (L) = 2 m
Cambio de longitud (δl) = 2,02 m – 2 m = 0,02 m
Diámetro(d) = 4 mm = 0,004 m
Radio(r) = diámetro/ 2
= 0,004/2
= 0,002 metros
Área(A) = πr 2
= (3.14)(0.002) 2
= 12,56×10 -6 m 2
Para encontrar: estrés y tensión
Estrés(σ) = F/A
= 200 N/12,56×10 -6 m 2
= 15,92×10 6 N/m 2
Deformación (ϵ) = Cambio en la longitud (δl)/Longitud original (L)
= 0,02m/2m
= 0,01
Entonces, el esfuerzo es 15.92×10 6 N/m 2 y la deformación es 0.01.
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por sushjathar07 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA