스트레스와 압력의 차이점은 무엇입니까?
On 2월 13, 2021 by admin스트레스 와 압력 ? 둘의 차이점을 설명하는 직관적 인 예가 있습니까? 압력과 스트레스가 같지 않은 경우의 예는 어떻습니까?
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- 답변에서 알 수 있듯이 무엇을 추측하기가 어렵습니다. " 직관적 인 "는 더 구체적이지 않고 어떤 수준의 기대치를 갖고 있는지를위한 것입니다.
- 질문이 나왔습니다. 과부하 압력 (스트레스)에 대해 읽을 때 en.wikipedia.org/wiki/Overburden_pressure . 링크 된 기사는 둘 다로 정의합니다. 나는 고등학생이나 공대생이 이해할 수있는 설명을 사용하여 두 가지를 구별하는 방법을 배우고 싶었습니다.
- 스트레스는 valence 2 텐서 (행렬로 표시됨)입니다. " 압력 "는 특수한 경우입니다. " scalar " 수량 ( ie 형식 $ p \, \ mathrm {id} _3 $, 여기서 $ \ mathrm {id} _3 $ 행렬은 $ 3 \ times3 $ ID 및 $ p $ 압력 스칼라).
답변
압력은 다음과 같이 정의됩니다. 표면에 수직 인 방향으로 물체에 적용되는 단위 면적당 힘. 그리고 자연스럽게 압력은 물체 내부에 스트레스를 일으킬 수 있습니다. 스트레스는 하중을받는 신체의 속성이며 내부 힘과 관련이 있습니다. 그것은 변형을 일으킬 수있는 어떤 작용 하에서 신체의 분자에 의해 생성되는 반응으로 정의됩니다. 단위 면적당 생성되는 이러한 추가 힘의 강도를 스트레스라고합니다 (위키 백과의 예쁜 그림) :
댓글 별 편집
과부하 압력 또는 암석 압은 물체 자체 질량의 중력이 압력을 생성하여 토양이나 암석 기둥에 응력을 발생시키는 경우입니다.이 응력은 질량 ( 중력이 균일하기 때문에 이러한 유형의 응력은 균일합니다.
http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html
대기의 무게와 바다 나 호수 아래에있는 경우 그 위의 물기둥의 무게가 포함됩니다. 그러나 위의 암석의 무게로 인한 압력에 비해 암석 위의 물과 공기의 무게로 인한 압력의 양은 지표면을 제외하고는 무시할 수 있습니다. 암석의 암석 압력이 변하는 유일한 방법은 지구 내 암석의 깊이가 변하는 것입니다.
이것은 균일 한 힘이 적용되기 때문입니다. 대부분 물질 자체로 인해 물질 전체에서 압력과 스트레스라는 용어는 다소 상호 교환이 가능합니다. 압력은 외부 및 내부 힘으로 볼 수 있기 때문입니다.
두 가지가 동일하지 않은 경우에는보기 만하면됩니다. 먼 쪽 끝 (이미지 상단)에 압력을 가하면 눈금자 내부, 특히 모서리에서 내부 응력이 높은 곳에서 불평등 한 응력이 발생합니다.
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- 유체 및 압력과 관련하여 암석의 틈새 공간 또는 기공 공간 내의 유체는 일반적으로 기공 압력 또는 유체 압력이있는 것으로 언급됩니다. 기공 응력 또는 유체라고 말하는 것이 잘못된 것입니까? 내가 올바르게 이해했다면, 원래 질문에 대한 다른 답변과 여기에있는 설명에서 : en.wikipedia.org/wiki/Fluid#Physics 스트레스의 정상적인 구성 요소 인 것 같습니다. 따라서 다른 모든 구성 요소가 0이면 스트레스를 구성하는 압력 만 남게됩니다. 따라서 모공 스트레스라고 말할 수 있습니까?
- @jakemcgregor I ' 잘 모르겠습니다. 저는 '이를 스트레스라고 부르지 않을 것입니다. 왜냐하면 그것은 불균일하고 물질 전체에 걸쳐 변화 할 수있는 주머니에 의해 생성되는 힘이기 때문입니다. 하지만 저는 ' 지질학자가 아닙니다. 아마도 용어를 혼용 할 수도 있습니다.
- 당신은 압력의 스칼라 특성과는 반대로 스트레스의 텐서 특성에 대해 아무 말도하지 않습니다. 예를 들어 가스 압력은 가스 분자의 내부 힘과 관련이 있습니다.
Answer
일반적으로 9 개의 구성 요소를 포함하는 스트레스 텐서 $ \ mathbf {\ sigma} $가 주어지면 압력 (최소한 연속 역학에서)은 $ P = 1/3 tr (\ mathbf { \ sigma}) $.
따라서 연속체의 한 지점에서의 압력은 해당 지점의 세 가지 수직 응력의 평균입니다. 비 대각선 용어는 전단 응력으로 나타납니다.
스트레스는 스칼라가 아니기 때문에 질문에서 더 구체적으로 말하지 않고 “스트레스”라고 말하기는 어렵습니다.압력은 항상 스트레스와 다르지만 둘은 관련이 있습니다.
설명
- 압력은 스칼라이기 때문에 압력은 항상 스트레스와 다릅니다. 내가 아는 한 압력은 압축 등방성 수직 응력으로 정의됩니다. 이 정의에 따르면 압력은 방향 기호 (압축에 대해 양수?)와 크기를 갖습니다. 또한이 정의에 따르면 압력은 스트레스의 특별한 경우 (단순 스트레스 상황)로 정의되는 것 같습니다. 이것이 사실이라면 유체 압력을 유체 응력이라고 할 수 있습니까? 내 출처 : en.wikipedia.org/wiki/Stress_%28mechanics%29#Simple_stresses
답변
응력과 압력의 차이는 등방성과 이방성 힘의 차이와 관련이 있습니다. 코시 응력의 분해에 대한 Wikipedia 섹션 $ \ boldsymbol {\ sigma} $이 “수압”및 “편차”구성 요소 인 $$ \ boldsymbol로 {\ sigma} = \ mathbf {s} + p \ mathbf {I} $$ 여기서 압력 $ p $는 $$ p = \ frac {1} {3} \ text {tr} (\ boldsymbol {\ sigma} ) $$ 여기서 $ \ mathbf {I} $는 $ 3 \ times 3 $ 단위 행렬이고, $ \ mathbf {s} $는 $ \ boldsymbol {\ sigma} $의 추적없는 구성 요소입니다.
링크 된 기사는 실제로 $ p \ mathbf {I} $에 대한 매우 직관적 인 설명을 제공합니다.
(기사에서) 평균 정수압 텐서 $ p \ mathbf {I} $, 응력을받는 신체의 부피를 변경하는 경향이 있습니다.
이것은 법선이있는 평면에서 표면력을 경험하기 때문입니다. $ \ mathbf {n} $ 벡터는 $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot \ boldsymbol {\ sigma} $$에 의해 주어지며, 이는 순수 정역학 응력을 나타냅니다. $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot p \ mathbf {I} = p \ mathbf {n} $$가됩니다. 비행기의 법선과 같은 방향으로 nts. 이것은 기본적으로 재료 큐브가 $ p > 0 $이면 풍선처럼 확장되고 $ p <이면 축소됩니다. 0 $.
반면, 편차 요소는 전단력과 같이 “물건을 확장하거나 축소하는 경향이없는 힘이 작용한다는 것을 의미합니다.
압력과 응력이 같지 않은 경우의 예는 어떻습니까?
단단하고 순수한 전단파가 존재할 수 있습니다. 음압 파와 달리 전단파는 일정한 압력을가집니다. 파동을 전파하는 힘은 압력 때문이 아니라 전단 변형 때문입니다.
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- 그러므로 압축 등방성 수직 응력 만있는 경우 정수압 또는 그냥 압력이라고합니다. 따라서 압력은 응력을 구성하는 압축에서 작용하는 정상적인 구성 요소입니까? 제가 유체 응력이 + 100psi이고 유체 압력이 100psi라고 말하는 것과 똑같이 맞습니까?
- @jakemcgregor : 예, 제가 아는 한 압력은 스트레스의 정상적인 구성 요소입니다. 등방성 유체에서 전단하려고하면 복원력이 없기 때문에 (유체로 ' 이동할 수 있기 때문에) '는 일탈적인 (비정상적인) 스트레스를 가질 수 없기 때문에 스트레스와 압력은 단어가 진행되는 한 일종의 상호 교환이 가능합니다. 그러나 ' 돌과 재료가 섞여 있으면 더 복잡 할 수 있습니다.
- 유체에 편차 스트레스가있을 수 있습니다. 그들 없이는 유체가 흐르지 않을 것입니다! 예를 들어 뉴턴 유체에서 편차 응력은 점도를 통해 " 변형률 " 텐서에 비례합니다.
- @TylerOlsen은 DumpsterDoofus에 대한 위의 의견과 tpg2114 '의 답변 (아래)에 대한 의견을 참조하십시오. 당신의 생각은 무엇입니까?
답변
압력은 물체에 수직이며 외부 힘일뿐입니다. 압력은 물체 내부에 스트레스를 유발하므로 스트레스는 내부의 힘입니다.
댓글
- 요청 된 몇 가지 예를 포함 할 수 있습니다. 하나와 다른 것, 그리고 그것들이 ' 같지 않을 때 일어나는 일.
답변
압력은 외력으로, 다른 신체에 가해지면 신체의 바깥 부분에서 쉽게 효과를 볼 수 있으며 먼저 신체의 바깥 부분에 영향을 미칩니다. 응력의 경우 인체 내부에서 분자 변형이 발생하고 하중으로 인해 물체의 내부 부분에 천천히 응력이 발생합니다. 그리고 단순히 압력은 신체의 외부 영역에 영향을 미치고 스트레스는 신체 내부에 영향을 미칩니다. 압력은 신체에 가해지는 일종의 하중 인 반면에 가해진 하중에 의해 스트레스가 관찰됩니다.
답변
물체에 자동으로 외력이 가해질 때마다 물체의 변형을 제한하기 위해 물체 내부에 복원력이 발생합니다. 목적.면적에 대한 표면에 수직 인 복원력의 비율을 응력이라고합니다. 면적에 대한 표면에 수직 인 외력의 비율을 압력이라고합니다.
예를 들어 볼을 눌러 적용하는 경우 압력과 공이 u에게 적용되는 것은 스트레스이며, 두 r이 다른 압력보다 우세한 경우 외부 힘이고 스트레스는 내부 힘입니다.
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