Principal diferença - tensão de cisalhamento vs. tensão de tração

Estresse é uma quantidade que se refere a quanta força de deformação é aplicada por unidade de área de um objeto. As tensões de cisalhamento e tração referem-se a diferentes tipos de tensões em que as forças são aplicadas em um objeto de maneira diferente. o principal diferença entre a tensão de cisalhamento e a tensão de tração é que tensão de tração se refere a casos em que uma força de deformação é aplicada perpendicularmente a uma superfície, enquanto que tensão de cisalhamento se refere a casos em que uma força de deformação é aplicada paralelamente a uma superfície.

O que é tensão de tração

A tensão de tração se refere aos casos em que uma força deformadora, agindo perpendicularmente à superfície do objeto, puxa o objeto, tentando alongá-lo. Nesse sentido, a tensão de tração é um tipo de Estresse normal, que é o termo que se refere a tensões criadas por forças perpendiculares à superfície de um objeto. (O outro tipo de tensão normal é a tensão compressiva, em que uma força atuando perpendicularmente a uma superfície empurra a superfície, tentando encurtá-la. A diferença entre tensão e compressão é descrita neste artigo).

Tensão de tração fazendo com que um objeto se alongue

Se a força perpendicular à superfície é dada por

e a área da superfície é

, então a tensão de tração (

) É dado por:

Tensão de tração (

) refere-se à mudança no comprimento (

) como uma fração do comprimento original (

):

Uma quantidade chamada Módulo jovem (

) descreve como é relativamente difícil esticar um determinado material. Essa quantidade é definida como:

O que é tensão de cisalhamento

A tensão de cisalhamento se refere aos casos em que a força de deformação é paralela a uma superfície. Se a superfície oposta for mantida estacionária, a deformação será semelhante à da figura mostrada abaixo:

Tensão de cisalhamento de uma força paralela à superfície.

A tensão de cisalhamento

é novamente definido como a razão da força para a área:

A definição de tensão de tração e tensão de cisalhamento são semelhantes; a diferença está nas direções das forças.

Para o caso mostrado no diagrama, a face superior do objeto é deslocada em relação à face inferior do objeto. Tensão de cisalhamento é definido como a proporção do deslocamento relativo entre as superfícies para a separação entre as superfícies. Por exemplo, no diagrama acima, a deformação de cisalhamento é dada por:

.

o módulo de cisalhamento é uma quantidade que descreve o quão difícil é para um material ser deformado pela aplicação de uma tensão de cisalhamento. O módulo de cisalhamento para um material é definido como:

Quando você corta um pedaço de papel com uma tesoura, está aplicando uma tensão de cisalhamento ao papel. Um lado da tesoura tenta puxar o papel em uma direção, o outro lado tenta puxar o papel na outra direção.

A tesoura corta papéis aplicando uma tensão de cisalhamento

Diferença entre tensão de cisalhamento e tensão de tração

Direção das Forças

Forças causando tensão de tração estão em ângulos retos com uma superfície.

Forças causando tensão de cisalhamento agir paralelamente a uma superfície.

Deformação do objeto

Tensão de tração faz com que os objetos se alongem.

Tensão de cisalhamento faz com que uma superfície de um objeto se desloque em relação à superfície oposta a ele.

Forças Relativas

Os materiais sólidos se deformam mais facilmente sob tensão de cisalhamento do que sob tensão de tração.

Cortesia de imagem:

“O princípio de cisalhamento é visualizado. As especificações são escolhidas para caber no artigo alemão. ” por Usuário: c.lingg (Trabalho próprio) [Domínio Público], via Wikimedia Commons

“IMG_5303” por Abigail Batchelder (próprio trabalho) [CC BY 2.0], via flickr