Principal diferença - Stress vs. Strain

Quando forças deformadoras agem sobre um objeto, elas podem alterar a forma do objeto. o principal diferença entre o estresse e a tensão é que estresse mede a força de deformação por unidade de área do objeto, enquanto que tensão mede a mudança relativa no comprimento causada por uma força de deformação.

O que é estresse

Sempre que uma força tenta deformar um objeto, dizemos que o objeto está sob tensão. Stress é definida como a força de deformação por unidade de área do objeto. Uma vez que podemos resolver qualquer força sobre um objeto em direções paralelas e perpendiculares à superfície, definimos Estresse normal ser igual à força perpendicular à superfície por unidade de área. Da mesma forma, nós definimos tensão de cisalhamento como a força paralela à superfície por unidade de área. Se a força agindo em uma superfície é

e a área da superfície é

, então o estresse

É dado por:

A tensão tem as mesmas dimensões da pressão, então as unidades usadas para medir a tensão também são N m^-2 ou Pa (1 Pa = 1 N m^-2) Quando forças atuam para alongar o material, a tensão é referida como tensão de tração. Quando as forças tentam comprimir um material, a tensão é referida como Estresse compressivo.

O que é tensão

Strain mede o quantidade de deformação relativa causada por uma força agindo sobre um objeto. Para simplificar aqui, consideraremos apenas o tensão normal, criado pelo estresse normal. Suponha que o comprimento original do objeto seja

e devido ao estresse, o comprimento muda para

. A mudança no comprimento é

. A tensão

é então dado por,

Como a deformação é dada por uma fração em que o numerador e o denominador têm unidades de comprimento, a própria deformação não tem unidades. ou seja, é uma "quantidade adimensional". É comum ver a tensão expressa em termos de porcentagem.

Curva de tensão vs. tensão

Podemos desenhar um gráfico de como a tensão em um corpo muda à medida que variamos a tensão que atua sobre o objeto (isso pode ser feito, por exemplo, adicionando pesos). Esses gráficos, chamados curvas de tensão vs. deformação, revelam muitas informações sobre a natureza do material de que o objeto é feito. A figura abaixo mostra a curva tensão-deformação típica para um material dúctil ("dúctil" significa que o material pode ser bem esticado):

Curva tensão-deformação para um material dúctil

O gradiente da região elástica da curva é chamado de Módulo Jovem. Este é um número muito importante para engenheiros de materiais, pois dá quanta deformação seria causada por uma determinada tensão em um material.

Diferença entre estresse e tensão

O que mede

Estresse dá a força atuando por unidade de área de um objeto.

Tensão fornece a mudança relativa no comprimento devido às forças de deformação.

Unidades

Estresse é medido em pascal (Pa).

Tensão não tem unidades; é simplesmente uma proporção.

Imagem Cortesia

“Diagrama de tensão vs. deformação típico para um material dúctil (por exemplo, aço).” por Breakdown (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons (Modificado)