Care este diferența dintre stres și presiune?
On februarie 13, 2021 by adminCare este diferența dintre stres și presiune ? Există exemple intuitive care să explice diferența dintre cele două? Ce zici de un exemplu în care presiunea și stresul nu sunt egale?
Comentarii
- După cum puteți vedea din răspunsuri, este greu de presupus ce ” intuitiv ” este pentru dvs. și ce nivel de așteptări aveți fără a fi mai specific.
- A apărut întrebarea când citiți despre Presiunea de suprasolicitare (stres), en.wikipedia.org/wiki/Overburden_pressure . Articolul legat îl definește ca fiind ambele. Sperasem să învăț cum să-i disting pe cei doi folosind o explicație pe care o înțelegea un student de liceu sau un student inginer.
- Stresul este tensorul de valență 2 (reprezentat printr-o matrice). ” Presiunea ” este un caz special: un tensor de tensiune care poate fi scris ca ” scalar ” cantitate ( ie de forma $ p \, \ mathrm {id} _3 $, unde $ \ mathrm {id} _3 $ matrice este identitatea $ 3 \ times3 $ și $ p $ scalarul de presiune).
Răspuns
Presiunea este definită ca forța pe unitate de suprafață aplicată unui obiect într-o direcție perpendiculară pe suprafață. Și presiunea naturală poate provoca stres în interiorul unui obiect. În timp ce stresul este proprietatea corpului sub sarcină și este legat de forțele interne . Este definit ca o reacție produsă de moleculele corpului sub o acțiune care poate produce o anumită deformare. Intensitatea acestor forțe suplimentare produse pe unitate de suprafață este cunoscută sub numele de stres (imagine frumoasă din Wikipedia):
EDITARE PE COMENTARE
Presiunea de supraîncărcare sau presiunea litostatică este un caz în care forța gravitațională a propriei mase a obiectului creează presiune și duce la stres pe sol sau pe coloana de rocă. Această solicitare crește pe măsură ce masa ( sau adâncime) crește. Acest tip de solicitare este uniform, deoarece forța gravitațională este uniformă.
http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html
Incluse în presiunea litostatică sunt greutatea atmosferei și, dacă sub ocean sau lac, greutatea coloanei de apă de deasupra Cu toate acestea, în comparație cu presiunea cauzată de greutatea rocilor de deasupra, cantitatea de presiune datorată greutății apei și a aerului de deasupra unei roci este neglijabilă, cu excepția suprafeței pământului. Singura modalitate de schimbare a presiunii litostatice pe o piatră este schimbarea adâncimii rocii din pământ.
Deoarece aceasta este o forță uniformă aplicată în întreaga substanță, datorită în principal substanței în sine, termenii presiune și tensiune sunt oarecum interschimbabili, deoarece presiunea poate fi privită atât ca o forță externă, cât și ca o forță internă.
Pentru un caz în care nu sunt egali, trebuie doar să priviți că imaginea riglei. Dacă se aplică presiune la capătul îndepărtat (partea de sus a imaginii) se creează tensiune inegală în interiorul riglei, mai ales în cazul în care tensiunea internă este mare la colțuri.
Comentarii
- În ceea ce privește fluidele și presiunea, fluidul din spațiul interstițial sau spațiul porilor rocii se referă de obicei la presiunea porilor sau presiunea fluidului. Ar fi incorect să spui tensiunea porilor sau fluidul Dacă îl înțeleg corect, din celelalte răspunsuri la întrebarea inițială și dintr-o explicație găsită aici: en.wikipedia.org/wiki/Fluid#Physics se pare că presiunea este componenta normală a stresului. Deci, dacă toate celelalte componente sunt zero, rămâne doar cu o presiune care alcătuiește stresul. Astfel, puteți spune stresul porilor?
- @jakemcgregor Nu ‘ nu sunt sigur. Nu ‘ nu cred că s-ar numi stres deoarece este o forță generată de buzunare care poate fi neuniformă și poate varia în întreaga substanță. Dar eu ‘ nu sunt geolog, poate amestecă termenii.
- Nu spuneți nimic despre natura tensorică a stresului, spre deosebire de natura scalară a presiunii. De asemenea, presiunea gazului, de exemplu, este legată de forțele interne ale moleculelor de gaz.
Răspuns
Având în vedere un tensor de tensiune $ \ mathbf {\ sigma} $, care are 9 componente în general, presiunea (cel puțin în mecanica continuum) este definită ca $ P = 1/3 tr (\ mathbf { \ sigma}) $.
Deci presiunea într-un punct din continuum este media celor trei tensiuni normale din punct. Termenii de pe diagonală se manifestă ca tensiune de forfecare.
Este greu să spui „stres” fără a fi mai specific în întrebarea ta, deoarece stresul nu este un scalar.Presiunea este întotdeauna diferită de stres, dar cele două sunt corelate.
Comentarii
- Presiunea este întotdeauna diferită de stres, deoarece presiunea este un scalar. Din câte știu eu, presiunea este definită ca stres normal izotrop compresiv. Prin această definiție, presiunea are semnul de direcție (pozitiv pentru compresiv?) Și o magnitudine? De asemenea, prin această definiție, se pare că presiunea este definită ca un caz special de stres (situație simplă de stres). Dacă acest lucru este adevărat, presiunea fluidului poate fi numită stres fluid? Sursa mea: en.wikipedia.org/wiki/Stress_%28mechanics%29#Simple_stresses
Răspuns
Diferența dintre stres și presiune are legătură cu diferența dintre forța izotropă și cea anizotropă. Există o secțiune „Wikipedia despre descompunerea stresului Cauchy $ \ boldsymbol {\ sigma} $ în componente„ hidrostatice ”și„ deviatorice ”, $$ \ boldsymbol {\ sigma} = \ mathbf {s} + p \ mathbf {I} $$ unde presiunea $ p $ este $$ p = \ frac {1} {3} \ text {tr} (\ boldsymbol {\ sigma} ) $ $ unde $ \ mathbf {I} $ este matricea de identitate $ 3 \ times 3 $ și unde $ \ mathbf {s} $ este componenta fără urmă a $ \ boldsymbol {\ sigma} $.
Articolul legat oferă de fapt o explicație intuitivă destul de bună despre $ p \ mathbf {I} $:
(Din articol) Un tensor mediu de stres hidrostatic $ p \ mathbf {I} $, care tinde să schimbe volumul corpului stresat.
Acest lucru urmează de la forța de suprafață experimentată de un plan cu normal vectorul $ \ mathbf {n} $ este dat de $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot \ boldsymbol {\ sigma} $$ care pentru un stres pur hidrostatic devine $$ \ mathbf {T} ^ {(\ mathbf {n})} = \ mathbf {n} \ cdot p \ mathbf {I} = p \ mathbf {n} $$ care poi nts în aceeași direcție ca cea normală la plan. Aceasta înseamnă practic că un cub de material va dori să se extindă ca un balon dacă $ p > 0 $ și să se contracteze dacă $ p < 0 $.
Între timp, componenta deviatică înseamnă că există forțe în joc care nu tind să extindă sau să contracteze lucruri, cum ar fi forțele de forfecare.
Ce zici de un exemplu în care presiunea și tensiunea nu sunt egale?
Într-un solid, pot exista unde de forfecare pure. Spre deosebire de undele de presiune acustice, undele de forfecare au presiune constantă; forțele care propagă unda nu se datorează presiunii, ci se datorează forței de forfecare.
Comentarii
- Deci, dacă aveți doar stres normal izotrop compresiv, se numește presiune hidrostatică sau doar presiune. Deci, presiunea sunt componentele normale care acționează în compresie care alcătuiesc stresul? Pot spune că am stres fluidic de +100 psi și la fel de corect ca să spun că am o presiune a fluidului de 100 psi?
- @jakemcgregor: Da, din câte știu, presiunea este componenta normală a stresului. Într-un fluid izotrop, dacă încercați să-l tăiați, nu există o forță de restaurare (deoarece ‘ este un fluid și se poate mișca), deci ‘ nu este cu adevărat posibil să existe tensiuni deviatice (non-normale), deci stresul și presiunea sunt un fel de interschimbabile în ceea ce privește formularea. Dar dacă ‘ aveți amestecate roci și altele, s-ar putea să fie mai complicat.
- Cu siguranță puteți avea tensiuni deviatorice într-un fluid. Fără ele, fluidul nu ar curge! Într-un fluid newtonian, de exemplu, tensiunea deviatorică este proporțională cu ” rata de deformare ” tensor prin vâscozitate.
- @TylerOlsen vezi comentariul meu de mai sus la DumpsterDoofus și comentariul meu la răspunsul tpg2114 ‘ (mai jos). Care sunt gândurile tale?
Răspuns
Presiunea este perpendiculară pe obiect, este doar o forță externă. Presiunea provoacă stres în interiorul obiectului, deci stresul este o forță internă.
Comentarii
- S-ar putea să doriți să includeți câteva dintre exemplele solicitate care arată una față de cealaltă și ce se întâmplă când ‘ nu sunt egale.
Răspuns
Presiunea este o forță externă, atunci când este aplicată pe un alt corp, efectul este ușor de văzut pe partea exterioară a corpului și a afectat mai întâi zona exterioară a corpului. În cazul stresului, deformarea moleculară se dezvoltă intern al corpului și stresul este generat încet lent în partea internă a oricărui obiect din cauza încărcării. Și pur și simplu presiunea a afectat zona exterioară a corpului, iar stresul a afectat intern corpul. Stresul este observat datorită sarcinii aplicate, în timp ce presiunea este un fel de sarcină pe corp.
Răspuns
ori de câte ori se aplică automat o forță externă asupra obiectului, se dezvoltă o forță de restaurare în interiorul obiectului pentru a restricționa deformarea obiect.Raportul forței de refacere perpendiculare pe suprafață față de zonă este cunoscut sub numele de stres. Raportul forței externe perpendiculare pe suprafață față de zonă este cunoscut sub numele de presiune.
De exemplu, dacă apăsați o bilă presiunea și ceea ce se aplică mingea pentru tine este stresul și dacă ambele r nu sunt egale decât una domină asupra altei presiuni este o forță externă și stresul este o forță internă
Comentarii
- Cum rămâne cu exemplele solicitate?
- Rețineți: citiți întrebarea. Răspunde la întrebare. Acest lucru vă va ajuta să scrieți răspunsuri mai bine cotate. De asemenea, puteți șterge răspunsurile, dacă doriți.
Lasă un răspuns