W tym artykule krótko i szczegółowo omówimy różnicę między napięciem a ściskaniem.
Poniżej znajduje się tabela rozróżniająca rozciąganie i ściskanie:-
| Napięcie | Kompresja |
| Siła rozciągająca mocno rozciąga przedmiot, ale długość przedmiotu pozostaje niezmieniona. | Kompresja to siła wywierana w celu zmniejszenia objętości lub rozmiaru obiektu. |
| Naciąg jest wywierany na cały sznurek, linę lub sprężynę z powodu ciągnięcia. | Nie można ścisnąć sznurka ani liny, natomiast można ścisnąć sprężynę. |
| Wymiar obiektu jest niezmienny. | Rozmiar obiektu zmniejsza się przy kompresji. |
| Nacisk na napięcie nazywany jest naprężeniem rozciągającym, które jest odpowiedzialne za odciągnięcie przedmiotu od siebie. | Nacisk na ściskanie nazywany jest naprężeniem ściskającym, które zmniejsza objętość obiektu. |
| Napięcie w jednym przedmiocie powoduje, że pary akcji-reakcja działają w przeciwnych do siebie kierunkach. | Para akcja-reakcja pod wpływem sił ściskających działa na siebie w jednej osi. |
| Naprężenie struny zależy od masy i przyspieszenia przedmiotu, do którego jest przymocowana, oraz siły wypadkowej działającej na przedmiot. | Kompresja zależy od długości, objętości, powierzchni, gęstości i siły przyłożonej do obiektu. |
| W przypadku elastycznego przedmiotu, długość przedmiotu zwiększa się przy rozciąganiu. | Długość elastycznego przedmiotu zmniejsza się przy ściskaniu. |
| Siła jest przenoszona przez obiekt | Na obiekt zostaje nałożona siła |
| Gęstość obiektu nieznacznie się zmniejsza lub pozostaje niezmienna | Gęstość obiektu wzrasta |
| Ma zastosowanie tylko w 1 wymiarze | Ma zastosowanie we wszystkich wymiarach |
| Przykładami sił rozciągających są wahadła, mosty linowe, balony na ogrzane powietrze, spadochrony, gumki, windy, latawce, przedmioty zawieszone na haku itp. | Przykłady kompresji to wyciskanie cytryny, gąbki, ściskanie sprężyny, pompowanie, wałkowanie czapati, betonu itp. |
| Napięcie oddziela przedmioty od siebie. | Kompresja zbliża obiekty do siebie. |
| Dotyczy to tylko sznurka, sprężyn lub lin. | Dotyczy to wszystkich materiałów z wyjątkiem liny lub sznurków. |
| Naprężenie w obiektach powoduje deformację obiektu | Kompresja powoduje kurczenie się obiektu |
| Napięcie jest zawsze pozytywne. | Kompresja jest ujemnym napięciem. |
Siły rozciągające i ściskające
Zasadniczo napięcie powstaje w wyniku działania ciągnięcia. Naciągnięcie liny lub sznurka nie zmienia długości sznurka, a przemieszczenie pomiędzy przedmiotami połączonymi sznurkiem pozostaje takie samo tOznacza to, że jeśli obserwujemy obiekt 2 z układu odniesienia obiektu 1, to obiekt 2 będzie wydawał się nieruchomy w stosunku do obiektu 1.
Wręcz przeciwnie, kompresja jest wynikiem nacisku wywieranego na przedmiot z więcej niż jednego kierunku, co skutkuje zmniejszeniem objętości i wymiarów przedmiotu. Ze względu na zmniejszenie objętości cząsteczki na jednostkę objętości w ciele obiektu zwiększają się, a tym samym zwiększa się gęstość przy ściskaniu. Cóż, tak nie jest w przypadku obiektu poddawanego napięciu.
W przeciwieństwie do naciągu, nie jest on wywierany na strunę lub linę, siła spowodowana naprężeniem jest przekazywana. Kompresja jest również nazywana siłą pchniętą, podczas gdy napięcie występuje z powodu ciągnięcia. Na całej długości pomiędzy dwoma końcami przedmiotu odczuwalne jest napięcie, podczas gdy kompresja ma miejsce w miejscu, w którym wywierany jest nacisk na obszar.
Czytaj więcej na Napięcie między dwoma blokami: kilka jednostek i przykłady problemów.
Napięcie i kompresja w mostach
Mosty poddawane są jednocześnie kompresji i rozciąganiu. Na końcach mostu pojawia się napięcie, a wieża mostu, która podtrzymuje obciążenie mostu, ulega ściskaniu. Z powodu ściskania jednego końca słupa, siła rozciągająca jest odczuwana na drugim końcu słupa.
Kiedy ciężkie przedmioty są przenoszone z mostu, most jest ściskany pod wpływem obciążenia, a napięcie jest odczuwalne pod obszarem podstawy mostu na długości między dwoma słupami mostu, które wspierają, aby wytrzymać obciążenie.
Jeżeli słupy mostu stoją w zbiornikach wodnych, to zacieki wody na ścianach słupów również wywierają siłę ściskającą. Siła ściskająca mostu jest odczuwalna na sąsiednich końcach słupów. Na całej długości mostka powstaje napięcie między tymi dwoma biegunami działającymi w kierunku biegunów. Naprężenie powstające w moście pomaga wytrzymać go z wywieraną na niego siłą ściskającą.
Jeśli weźmiesz pod uwagę most wiszący, kable są zakotwiczone na moście, rozciągnięte i dokręcone do słupa. Liny te ulegają naprężeniu, gdy są przepychane przez obciążenie, aby utrzymać swoją pozycję i zapewnić wystarczające napięcie, aby zapobiec ich zapadaniu się i mogą wydłużać się przez dłuższy czas.
Czytaj więcej na Negatywne napięcie: co, dlaczego, kiedy, przykłady, jak znaleźć.
Podobieństwa kompresji i naprężeń
Zarówno naprężenie, jak i ściskanie są głównymi siłami zaangażowanymi w określanie dowolnej konstrukcji lub konstrukcji. Obecność obu zapewnia lepszą elastyczność i trwałość każdego przedmiotu.
Zarówno ściskanie, jak i naprężenie są mierzone w Newtonie. Naprężenie liny wynikające z masy przyczepionej do niej masy „m” na poniższym wykresie wynosi T=m(a+g).
Ponieważ siła działająca na obiekt to F=T-mg i ponieważ przyspieszenie jest ujemne kierunek osi y, mamy ujemne przyspieszenie.
-ma=T-mg
Jeśli przyspieszenie obiektu wynosiło zero, to naprężenie struny było równe ciężarowi do niego przyczepionemu. To jest,
T=mg
Jednostka SI dla napięcia to
T=kg.m/s2=Newton
Kompresja jest również mierzona w Newtonach, ponieważ jest to siła przyłożona do obszaru i jest formułowana jako
F(c)=ma
Stąd jednostką kompresji jest również F(c)=kg.m/s2=Newton.
Sprężyna lub jakikolwiek elastyczny przedmiot podlega zarówno rozciąganiu, jak i ściskaniu. Stosowane jest naprężenie, które powoduje wydłużenie obiektu. Podczas ściskania naprężenie działa w dół, chociaż zmienia wymiary obiektu.
Siła spowodowana ściskaniem przedmiotu sprężystego wynosi
F=-T-mg
-ma=-T-mg
Gdy obiekt przyspiesza w dół w ujemnym kierunku osi y, to przyspieszenie będzie przyjmowane jako ujemne, a zatem jako znak ujemny.
Dlatego napięcie w obiekcie jest
T=m(ag)
W tym przypadku napięcie będzie ujemne jako a
Czytaj więcej na 15 Lista przykładów siły rozciągającej.
Co to jest lepsze napięcie lub kompresja?
Zarówno ściskanie, jak i rozciąganie prowadziły do deformacji obiektów. Nie możemy więc dokładnie powiedzieć, co jest lepsze między nimi.
Jeśli obiekt podlega zarówno ściskaniu, jak i rozciąganiu, będzie lepiej dla obiektu. Ponieważ naprężenie działa na całej długości przedmiotu i działa dobrze na zewnątrz od końców, ta siła rozciągająca jest niwelowana przez ściskanie, a zatem przedmiot jest zabezpieczony przed odkształceniem.
Istnieje kilka materiałów, które są w stanie oprzeć się działającej na nie sile rozciągającej, a niektóre materiały mogą wytrzymać ściskanie.
Czy napięcie jest siłą ściskającą?
Napięcie nie jest siłą ściskającą, ale siłą rozciągającą.
Naprężenie jest przeciwne do siły ściskającej, ponieważ powoduje wydłużenie przedmiotu, a ściskanie powoduje kurczenie się przedmiotu.
Czytaj więcej na Kompresja.
Często Zadawane Pytania
Co to jest naprężenie struny przywiązanej do obiektu o masie 5kg przyspieszającej z prędkością 3 m/s2?
Dany: m=5kg
a=3 m/s2
Napięcie w strunie jest
T=ma=5*3=15N
Co się stanie, jeśli na moście nie będzie napięcia?
Mosty są wykonane w taki sposób, aby wytrzymały duże obciążenia ściskające i wytrzymały naprężenia.
Ciężki pojazd poruszający się po moście wywiera siłę ściskającą na most, most uginałby się ostro pod wpływem obciążenia na niego.
Przeczytaj także:
Cześć, jestem Akshita Mapari. Zrobiłem mgr. w fizyce. Pracowałem przy projektach takich jak Modelowanie numeryczne wiatrów i fal podczas cyklonu, Fizyka zabawek i zmechanizowanych maszyn dreszczowych w parkach rozrywki w oparciu o mechanikę klasyczną. Ukończyłem kurs na Arduino i zrealizowałem kilka mini projektów na Arduino UNO. Zawsze lubię odkrywać nowe obszary w dziedzinie nauki. Osobiście uważam, że nauka jest bardziej entuzjastyczna, gdy uczy się ją kreatywnie. Poza tym lubię czytać, podróżować, brzdąkać na gitarze, identyfikować skały i warstwy, fotografować i grać w szachy.
