Differenza principale - Sforzo di taglio vs. Sforzo di trazione

Fatica è una quantità che si riferisce a quanta forza deformante viene applicata per unità di area di un oggetto. Le sollecitazioni di taglio e di trazione si riferiscono a diversi tipi di sollecitazione in cui le forze vengono applicate su un oggetto in modo diverso. Il differenza principale tra sforzo di taglio e sforzo di trazione è che la sollecitazione di trazione si riferisce ai casi in cui una forza di deformazione viene applicata ad angolo retto su una superficie, invece lo sforzo di taglio si riferisce ai casi in cui viene applicata una forza di deformazione parallela a una superficie.

Cos'è lo stress da trazione?

Lo stress da trazione si riferisce ai casi in cui una forza deformante, agendo perpendicolarmente alla superficie dell'oggetto, tira l'oggetto, tentando di allungarlo. In questo senso, lo sforzo di trazione è un tipo di stress normale, che è il termine che si riferisce alle sollecitazioni create da forze perpendicolari alla superficie di un oggetto. (L'altro tipo di sollecitazione normale è la sollecitazione di compressione, in cui una forza che agisce perpendicolarmente a una superficie spinge sulla superficie, tentando di accorciarla. La differenza tra tensione e compressione è descritta in questo articolo).

Lo stress di trazione causa l'allungamento di un oggetto

Se la forza perpendicolare alla superficie è data da

e l'area della superficie è

, quindi tensione di trazione (

) è dato da:

Sforzo di trazione (

) si riferisce alla variazione di lunghezza (

) come frazione della lunghezza originale (

):

Una quantità chiamata Modulo giovane (

) descrive quanto sia relativamente difficile allungare un determinato materiale. Questa quantità è definita come:

Cos'è lo sforzo di taglio?

Lo sforzo di taglio si riferisce ai casi in cui la forza di deformazione è parallela a una superficie. Se la superficie opposta viene mantenuta stazionaria, la deformazione è simile a quella nella figura mostrata di seguito:

Sforzo di taglio da una forza parallela alla superficie.

Lo sforzo di taglio

è ancora definito come il rapporto tra la forza e l'area:

La definizione per la tensione di trazione e la tensione di taglio sono simili; la differenza è nelle direzioni delle forze.

Per il caso mostrato nel diagramma, la faccia superiore dell'oggetto viene spostata rispetto alla faccia inferiore dell'oggetto. Sforzo di taglio è definito come il rapporto tra lo spostamento relativo tra le superfici e la separazione tra le superfici. Ad esempio, nel diagramma sopra, la deformazione a taglio è data da:

.

Il modulo di taglio è una quantità che descrive quanto sia difficile deformare un materiale applicando uno sforzo di taglio. Il modulo di taglio per un materiale è definito come:

Quando tagli un pezzo di carta con un paio di forbici, stai dando uno sforzo di taglio alla carta. Un lato delle forbici tenta di tirare la carta in una direzione, l'altro lato delle forbici tenta di tirare la carta nell'altra direzione.

Le forbici tagliano la carta applicando uno sforzo di taglio

Differenza tra sforzo di taglio e sforzo di trazione

Direzione delle forze

forze che causano trazione sono perpendicolari ad una superficie.

forze che causano sforzo di taglio agire parallelamente a una superficie.

Deformazione dell'oggetto

Trazione fa allungare gli oggetti.

Sforzo di taglio fa sì che una superficie di un oggetto si sposti rispetto alla superficie ad essa opposta.

Punti di forza relativi

I materiali solidi si deformano più facilmente sotto sforzo di taglio che sotto trazione.

Cortesia dell'immagine:

“Il principio del taglio è visualizzato. Le specifiche sono scelte per adattarsi all'articolo tedesco.” per utente: c.lingg (Opera propria) [Dominio pubblico], tramite Wikimedia Commons

"IMG_5303" di Abigail Batchelder (Opera propria) [CC BY 2.0], via flickr