Kompresja a napięcie
Naprężenie i ściskanie to dwie koncepcje omawiane w fizyce. Naprężenie to siła, a ściskanie to zjawisko. Obie te koncepcje odgrywają ważną rolę w dziedzinach takich jak systemy mechaniczne, inżynieria samochodowa, silniki cieplne, materiałoznawstwo, wahadła i różne inne dziedziny. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest właściwe zrozumienie napięcia i kompresji. W tym artykule omówimy, czym jest ściskanie i rozciąganie, ich definicje, zastosowania ściskania i rozciągania, podobieństwa między ściskaniem i rozciąganiem i wreszcie różnica między ściskaniem i rozciąganiem.
Napięcie
Naprężenie definiuje się jako siłę ciągnącą wywieraną przez kabel, sznurek, łańcuch lub podobny przedmiot. Istnieją dwa rodzaje strun. Nieważka struna to hipotetyczna struna bez wagi. Prawdziwa struna to struna o skończonej wadze. Te dwie definicje są ważne w opisie napięcia. Kiedy przedmiot jest ciągnięty przez strunę, napięcie występuje w każdym punkcie struny. Wynika to z przyciągania międzycząsteczkowego. Wiązania między cząsteczkami działają jak małe sprężynki, zapobiegając rozdzieleniu się dwóch cząsteczek. Kiedy siła próbuje naciągnąć strunę, wiązania te opierają się deformacji. Powoduje to serię zrównoważonej siły w całej strunie. Tylko dwa końce struny mają niezrównoważone siły. Niezrównoważona siła na końcu, przy której działa siła początkowa, jest równoważona przez siłę początkową. Niezrównoważona siła na końcu obiektu działa na obiekt. W tym sensie napięcie można uznać za metodę propagacji siły. Jeśli ciąg ma wagę, ciąg nie będzie poziomy, dlatego do obliczenia należy dodać wagę ciągu.
Kompresja
Kompresja to zmniejszenie objętości gazu, cieczy lub ciała stałego w wyniku działania na nie sił zewnętrznych. Sama kompresja nie jest ściśle określoną wielkością. Można go przyjąć jako zmniejszoną głośność lub jako procent zmniejszonej objętości. Ilościowy pomiar sprężania to moduł Younga dla ciał stałych i współczynnik ściśliwości dla gazów. Moduł Younga to stosunek nacisku na obiekt (naprężenia) do odkształcenia obiektu. Ponieważ odkształcenie jest bezwymiarowe, jednostki modułu Younga są równe jednostkom ciśnienia, które są Newtonami na metr kwadratowy. W przypadku gazów współczynnik ściśliwości definiuje się jako PV/RT, gdzie P to ciśnienie, V to zmierzona objętość, R to uniwersalna stała gazu, a T to temperatura w stopniach Kelvina.
Jaka jest różnica między ściskaniem a rozciąganiem?
• Napięcie to metoda propagacji siły; kompresja może być wykorzystana do przeniesienia siły jako ciśnienia w układach hydraulicznych, ale proces ściskania nie występuje.
• Naprężenie to siła, a ściskanie to zjawisko. Naprężenie obowiązuje tylko w pełnych strunach, ale kompresję można zastosować do dowolnego materiału.
• W naprężeniu siła działająca na obiekt jest zawsze skierowana na zewnątrz obiektu. Przy ściskaniu siła działająca na obiekt jest skierowana do środka obiektu.
