Spänning och kompression hänvisar till krafter som försöker att deformera ett objekt. De huvudskillnad mellan spänning och kompression är det spänning avser krafter som försöker förlänga en kropp, medan kompression hänvisar till krafter som försöker förkorta kroppen.
Spänning avser krafter som försöker förlänga en kropp. När du till exempel hänger ett objekt från en sträng, drar objektets vikt på strängen och försöker att förlänga den. Vi kallar den kraft som försöker sträcka strängen "spänning". På grund av spänning tvingas de molekyler som utgör strängen tvingas att röra sig bort från deras jämviktspositioner. Molekylerna försöker flytta tillbaka mot jämviktspositionen, och därigenom drar de tillbaka de föremål som försöker förlänga dem. Om krafterna balanserar, kommer systemet till en jämvikt, även om strängen fortfarande är under spänning och kan vara långsträckt bortom sin ursprungliga längd.
Vikten av ett föremål som hänger från en tråd utövar en spänning på tråden.
När du spelar dragkamp är repet under spänning.
Spänningen per enhet område (det område som avses här är tvärsnittsarean, som ligger i rät vinkel mot kraften) kallas ofta dragspänning. Termen dragspänning hänvisar till ökningen i längd dividerad med kroppens ursprungliga längd.
Komprimering avser krafter som försöker förkorta ett objekt. Till exempel, om du trycker ner på en fjäder du utövar en tryckkraft på den. Om kompressionskrafter verkar längs en riktning kallas kompressionen enaxlig. Om kompressionskrafterna verkar längs två eller tre riktningar kallas de biaxiell och treaxlig kompression.
Olika typer av spänning
Den kompressiva kraften per enhet område (återigen hänvisar vi till tvärsnittsområdet här) av objektet heter kompressionsspänning. Förhållandet mellan längdförlängningen dividerad med den ursprungliga längden kallas den kompressionsstam.
När objekten böjer, är de under kompression och spänning samtidigt. Tänk på exempel på I-strålen som visas nedan:
När objekten böjer sig, är en del av objektet under spänning medan en annan del är under kompression.
Den övre delen av strålen är under kompression medan balkens botten är under spänning. Linjen som löper längs balkens mitt är inte under spänning eller kompression. Överst och botten av I-strålen är tjockare (vilket ger den "I" -formen) eftersom dessa är de regioner som upplever mest tvinga. Eftersom påfrestning är kraften per enhet område, med en stor yta tillåter den påfrestning på ändarna av strålen som ska reduceras.
Spänning är en kraft som försöker att förlänga ett föremål.
Kompression är en kraft som försöker förkorta ett föremål.
Image Courtesy:
"Tug of War!" Av Jason Eppink (eget arbete) [CC BY 2.0], via flickr
"Bling a I-beam" av Avenafatua (eget arbete) [Public Domain], via Wikimedia Commons