Jõud vs stress
Jõud ja stress on mõisted, mida kasutatakse igapäevaelus väga tavaliste olukordade puhul, näiteks millegi üle võimu rakendamist nimetatakse tavaliselt jõuks ja vaimselt survestatud inimest nimetatakse stressiks. Kuigi nende tähendused tulenevad sarnasusest, mida nad jagavad füüsilistes mõistetes, näitab selgesõnaline analüüs olulisi erinevusi sõnade tavapärasest kasutusest.
Mõlemat mõistet käsitletakse laialdaselt klassikalise mehaanika valdkonnas ja neil on materjalide mehaanika selgitamisel keskne roll. Jõu mõiste ulatub aga klassikalisest mehaanikast tunduv alt kaugemale relatiivsusteooria ja kvantmehaanika valdkondadesse.
Mis on jõud?
Jõudu nimetatakse teguriks, mis põhjustab keha impulsi muutumise, kus impulsi muutumise kiirus on võrdeline jõu suurusega. Kuigi mõiste oli levinud sajandeid, määratles selle kontseptsiooni matemaatiliselt ja esitas Sir Isaac Newton 1687. aastal avaldatud teoses Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica.
Ül altoodud avaldisest, mida tuntakse Newtoni teise seadusena, saab tuletada järgmise avaldise. F=m.a=d(mv) / dt (kus F on jõud, m on mass ja a on kiirendus). Esimene seadus väidab, et objekt säilitab oma oleku (liikub sirgjooneliselt konstantse kiirusega või puhkeasendis), kui sellele ei mõju tasakaalustamata välisjõud, ja kolmas seadus väidab, et igale jõule on võrdne ja vastupidine reaktsioon.
Mis on stress?
Jõud võib mõjuda kehale suuremale alale, mitte ühele joonele keha sees. Näiteks kui jõudu rakendatakse puitvarda või varda otstele, kandub jõud võrdselt üle varda ala. Sama olukord tekib ka varda vajutamisel. Kuna tekitatud sisejõud hõlmavad nii suurust kui ka pindala, mida see kehale avaldab, tuleb sisejõudude selgeks hindamiseks arvestada mõlemaga.
Stress on defineeritud kui jõud, mis mõjub deformeeritava keha pindalaühikule. Matemaatiliselt väljendatakse seda τ=F / A (kus τ on pinge, F on jõud ja A on pindala). Ristlõigetele mõjuvaid pingeid nimetatakse normaalpingeteks (kus netojõud on vaadeldava ala tasapinnaga normaalne) ja pindalaga paralleelselt mõjuvaid pingeid nimetatakse nihkepingeteks (kus netojõud on puutuja tasandiga. vaatlusalune piirkond).
Mis vahe on jõul ja stressil?
• Pinge on jõud, mis mõjub deformeeritava keha pindalaühiku kohta.
• Jõud on stressi põhjustav tegur.
