Force vs Stress
Kracht en stress zijn concepten die in het dagelijks leven worden gebruikt voor zeer alledaagse situaties, zoals het uitoefenen van macht over iets wordt meestal kracht genoemd, en iemand die onder druk wordt gezet, wordt mentaal gestresseerd genoemd. Hoewel hun betekenissen zijn afgeleid van de gelijkenis die ze delen in fysieke concepten, vertonen expliciete analyses significante verschillen van het algemene gebruik van de woorden.
Beide concepten worden uitgebreid besproken op het gebied van de klassieke mechanica en ze spelen een cruciale rol in het verklaren van de mechanica van materialen. Het concept van kracht reikt echter veel verder dan de klassieke mechanica naar relativiteitssituaties en kwantummechanica.
Wat is Force?
Kracht is 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 al eeuwenlang voorkomt, werd het concept 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 = m.a = d (mv) / dt (Waar F is kracht, m is massa, en a is versnelling). De eerste wet stelt dat een object zijn toestand behoudt (beweging in een rechte lijn met constante snelheid of in rust) tenzij gehandeld door een ongebalanceerde externe kracht en de derde wet stelt dat er een gelijke en tegengestelde reactie op elke kracht is.
Wat is stress?
Een kracht kan werken op een lichaam op een groter gebied 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 overgebracht. Dezelfde situatie doet zich voor wanneer de staaf wordt ingedrukt. Aangezien de gecreëerde interne krachten zowel de omvang als het gebied dat het lichaam toebrengt, met zich meebrengen, moeten de interne krachten duidelijk worden geëvalueerd, beide moeten in aanmerking worden genomen.
Stress wordt gedefinieerd als de kracht die werkt op een eenheidsgebied binnen een vervormbaar lichaam. Wiskundig wordt het uitgedrukt als τ = F / A (waarbij τ de spanning is, F kracht is en A het gebied is). Spanningen die werken op de dwarsdoorsneden staan bekend als Normale spanningen (waarbij de nettokracht normaal is ten opzichte van het vlak van het beschouwde gebied) en spanningen die evenwijdig aan het oppervlak werken zijn bekend als schuifspanningen (waarbij de nettogewicht tangentieel is aan het vlak van gebied overwogen).
Wat is het verschil tussen Force en Stress?
• Stress is de kracht die werkt per oppervlakte-eenheid binnen een vervormbaar lichaam.
• Kracht is de factor die de stress veroorzaakt.