Hvad er forskellen mellem stress og tryk?
On februar 13, 2021 by adminHvad er forskellen mellem stress og pres ? Er der intuitive eksempler, der forklarer forskellen mellem de to? Hvad med et eksempel på, hvornår tryk og stress ikke er ens?
Kommentarer
- Som du kan se af svarene, er det svært at antage, hvad ” intuitiv ” er for dig, og hvilket niveau af forventninger du har uden at være mere specifik.
- Spørgsmålet kom når du læser om overbelastningstryk (stress), da.wikipedia.org/wiki/Overburden_pressure . Den linkede artikel definerer den som begge dele. Jeg havde håbet på at lære at skelne de to ved hjælp af en forklaring, som en gymnasieelev eller en ingeniørstuderende ville forstå.
- Stress er valens 2 tensor (repræsenteret ved en matrix). ” Tryk ” er et specielt tilfælde: en spændingstensor, der kan skrives som en ” skalar ” mængde ( dvs. af formularen $ p \, \ mathrm {id} _3 $, hvor $ \ mathrm {id} _3 $ matrix er $ 3 \ times3 $ identitet og $ p $ tryk skalar).
Svar
Tryk defineres som kraft pr. arealenhed påført et objekt i en retning vinkelret på overfladen. Og naturligvis kan tryk forårsage stress inde i en genstand. Mens stress er kroppens egenskab under belastning og er relateret til de interne kræfter. Det defineres som en reaktion, der produceres af kroppens molekyler under en eller anden handling, som kan fremkalde en vis deformation. Intensiteten af disse ekstra kræfter produceret pr. Arealenhed er kendt som stress (smukt billede fra wikipedia):
REDIGER PER KOMMENTARER
Overbelastningstryk eller litostatisk tryk er et tilfælde, hvor tyngdekraften af objektets egen masse skaber tryk og resulterer i belastning på jorden eller bjergsøjlen. Denne spænding øges, når massen ( eller dybde) øges. Denne type stress er ensartet, fordi tyngdekraften er ensartet.
http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html
Inkluderet i litostatisk tryk er atmosfærens vægt, og hvis vandet under vandet eller søen ligger under vandets søjle punkt i jorden. Sammenlignet med det tryk, der er forårsaget af vægten af sten over, er mængden af tryk på grund af vægten af vand og luft over en sten ubetydelig, undtagen på jordens overflade. Den eneste måde, hvorpå litostatisk tryk på en klippe kan ændre sig, er at klippens dybde inden i jorden ændres.
Da dette er en ensartet kraft, der påføres i hele stoffet på grund af hovedsagelig selve stoffet, er udtrykkene tryk og stress noget udskiftelige, fordi tryk kan ses som både en ekstern og intern kraft.
For et tilfælde hvor de ikke er ens, skal du bare se at billedet af linealen. Hvis der påføres tryk i den fjerne ende (øverst på billedet), skaber det ulige spændinger inde i linealen, især hvor den indre stress er høj i hjørnerne.
Kommentarer
- Med hensyn til væsker og tryk betegnes væsken inden for det interstitielle rum eller porerummet i klippen typisk at have poretryk eller væsketryk. Ville det være forkert at sige porestress eller væske stress? Hvis jeg forstår det korrekt, fra de andre svar på det originale spørgsmål og fra en forklaring, der findes her: da.wikipedia.org/wiki/Fluid#Physics ser det ud til, at pres er den normale komponent af stress. Så hvis alle de andre komponenter er nul, er du tilbage med bare tryk, der udgør stress. Således kan du sige porestress?
- @jakemcgregor I ‘ er jeg ikke sikker. Jeg tror ikke ‘ at det ville blive kaldt stress, fordi det er en kraft, der genereres af lommer, som kan være uensartede og variere i hele stoffet. Men jeg ‘ er ikke en geolog, måske blander de udtrykkene.
- Du siger intet om stressens tensor-natur i modsætning til trykets skalære natur. Også gastrykket er for eksempel relateret til de interne kræfter i gasmolekylerne.
Svar
Givet en stress tensor $ \ mathbf {\ sigma} $, som generelt har 9 komponenter, er trykket (i det mindste i kontinuummekanik) defineret som $ P = 1/3 tr (\ mathbf { \ sigma}) $.
Så trykket ved et punkt i kontinuumet er gennemsnittet af de tre normale spændinger på punktet. De diagonale termer manifesterer sig som forskydningsspænding.
Det er svært at sige “stress” uden at være mere specifik i dit spørgsmål, fordi stress ikke er en skalar.Pres er altid forskelligt fra stress, men de to er relateret.
Kommentarer
- Tryk er altid forskelligt fra stress, fordi tryk er en skalar. Så vidt jeg ved, er tryk defineret som kompressiv isotrop normal stress. Ved denne definition har tryk retningsskilt (positivt for komprimering?) Og en størrelse? Også ved denne definition ser det ud til, at pres defineres som et specielt tilfælde af stress (simpel stresssituation). Hvis dette er sandt, kan væsketryk kaldes væskestress? Min kilde: da.wikipedia.org/wiki/Stress_%28mechanics%29#Simple_stresses
Svar
Forskellen mellem stress og tryk har at gøre med forskellen mellem isotrop og anisotrop kraft. Der er en sa Wikipedia sektion om nedbrydning af Cauchy stress $ \ boldsymbol {\ sigma} $ i “hydrostatisk” og “afvigende” komponenter, $$ \ boldsymbol {\ sigma} = \ mathbf {s} + p \ mathbf {I} $$ hvor trykket $ p $ er $$ p = \ frac {1} {3} \ text {tr} (\ boldsymbol {\ sigma} ) $$ hvor $ \ mathbf {I} $ er $ 3 \ gange 3 $ identitetsmatrix, og hvor $ \ mathbf {s} $ er den sporbare komponent i $ \ boldsymbol {\ sigma} $.
Den sammenkædede artikel giver faktisk en ret god intuitiv forklaring af $ p \ mathbf {I} $:
(Fra artikel) En gennemsnitlig hydrostatisk spændingstensor $ p \ mathbf {I} $, som har tendens til at ændre volumenet af den stressede krop.
Dette følger, da overfladekraften, der opleves af et plan med normal vektor $ \ mathbf {n} $ er givet af $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot \ boldsymbol {\ sigma} $$, som giver en rent hydrostatisk stress bliver $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot p \ mathbf {I} = p \ mathbf {n} $$ hvilken poi nts i samme retning som det normale til planet. Dette betyder grundlæggende, at en terning af materiale ønsker at udvide sig som en ballon, hvis $ p > 0 $, og trækker sig sammen, hvis $ p < 0 $.
I mellemtiden betyder den afvigende komponent, at der er kræfter i spil, som ikke bare har tendens til at udvide eller sammentrække ting, såsom forskydningskræfter.
Hvad med et eksempel på, hvornår tryk og stress ikke er ens?
I en solid, ren forskydningsbølge kan der eksistere. I modsætning til i akustiske trykbølger har forskydningsbølger konstant tryk; de kræfter, der udbreder bølgen, skyldes ikke tryk, men skyldes forskydningsbelastning.
Kommentarer
- Så hvis du kun har kompressiv isotrop normal stress, kaldes det hydrostatisk tryk eller bare tryk. Så tryk er de normale komponenter, der virker i kompression, der udgør stress? Jeg kan sige, at jeg har væskespænding på +100 psi og være lige så korrekt som at sige, at jeg har væsketryk på 100 psi?
- @jakemcgregor: Ja, så vidt jeg ved, er tryk den normale komponent i stress. Hvis du prøver at skære den i en isotrop væske, er der ingen gendannelseskraft (fordi den ‘ er en væske, og den kan bevæge sig), så den ‘ er ikke rigtig muligt at have afvigende (ikke-normale) belastninger, så stress og tryk er slags udskiftelige, så vidt ordlyden går. Men hvis du ‘ har blandet klipper og ting, kan det være mere kompliceret.
- Du kan helt sikkert have afvigende belastninger i en væske. Uden dem ville væsken ikke strømme! I en newtonsk væske er for eksempel afvigende spænding proportional med ” stammehastighed ” tensor via viskositet.
- @TylerOlsen se min kommentar ovenfor til DumpsterDoofus og min kommentar til tpg2114 ‘ s svar (nedenfor). Hvad er dine tanker?
Svar
Trykket er vinkelret på objektet, det er kun en ekstern kraft. Tryk forårsager stress inde i objektet, så stress er en intern kraft.
Kommentarer
- Du vil måske medtage nogle af de ønskede eksempler, der viser den ene mod den anden, og hvad sker der, når de ‘ ikke er lige.
Svar
Tryk er en ekstern kraft, når den påføres en anden krop, ses effekten let på den ydre del af kroppen, og den påvirkede først det ydre område af kroppen. I tilfælde af stress udvikles den molekylære deformation internt i kroppen, og stress genereres langsomt langsomt i den indre del af ethvert objekt på grund af belastning. Og tryk påvirkede blot det ydre område af kroppen, og stress påvirkede kroppen internt. Stress observeres på grund af den påførte belastning, mens tryk er en slags belastning på en krop.
Svar
hver gang der påføres ekstern kraft på objektet, udvikles der automatisk en gendannelseskraft inde i objektet for at begrænse deformationen af objekt.Forholdet mellem gendannelse af kraft vinkelret på overfladen og området kaldes spænding. Forholdet mellem ekstern kraft vinkelret på overfladen og området er kendt som tryk.
for eksempel hvis du trykker på en kugle, som du anvender tryk, og hvad bolden gælder for dig, er stress, og hvis begge ikke er ens, end man dominerer over andet tryk, er en ekstern kraft, og stress er en intern kraft.
Kommentarer
- Hvad med de ønskede eksempler?
- Husk: Læs spørgsmålet. Svar på spørgsmålet. Det vil hjælpe dig med at skrive mere højt vurderede svar. Du kan også slette dine svar, hvis du vil.
Skriv et svar