Differenza principale – tensione vs. compressione

Tensione e compressione si riferiscono a forze che tentano di deformare un oggetto. La differenza principale tra tensione e compressione è che la tensione si riferisce a forze che tentano di allungare un corpo, mentre la compressione si riferisce a forze che tentano di accorciare il corpo.

Cosa è la tensione

La tensione si riferisce a forze che tentano di allungare un corpo. Ogni volta che si appende un oggetto ad una corda, per esempio, il peso dell’oggetto tira sulla corda, cercando di allungarla. Chiamiamo la forza che cerca di allungare la corda “tensione”. A causa della tensione, le molecole che compongono la corda sono costrette ad allontanarsi dalle loro posizioni di equilibrio. Le molecole tentano di tornare verso la loro posizione di equilibrio, e così facendo tirano indietro gli oggetti che tentano di allungarle. Se le forze si bilanciano, allora il sistema raggiunge l’equilibrio, anche se la corda è ancora sotto tensione e può essere allungata oltre la sua lunghezza originale.

Il peso di un oggetto appeso a un filo esercita una tensione sul filo.

Quando si gioca al tiro alla fune, la corda è sotto tensione.

La tensione per unità di superficie (l’area a cui si fa riferimento qui è l’area della sezione trasversale, che è ad angolo retto rispetto alla forza) è spesso indicata come sforzo di trazione. Il termine sforzo di trazione si riferisce all’aumento di lunghezza diviso per la lunghezza originale del corpo.

Cos’è la compressione

La compressione si riferisce alle forze che tentano di accorciare un oggetto. Per esempio, se si spinge verso il basso una molla si sta esercitando una forza di compressione su di essa. Se le forze di compressione agiscono lungo una direzione, la compressione è detta monoassiale. Se le forze di compressione agiscono lungo due o tre direzioni, sono chiamate rispettivamente compressione biassiale e triassiale.

Diversi tipi di tensione

La forza di compressione per unità di area (ancora una volta, qui ci riferiamo all’area della sezione trasversale) dell’oggetto è chiamata stress di compressione. Il rapporto tra la riduzione della lunghezza divisa per la lunghezza originale è chiamato deformazione di compressione.

Flessione

Quando gli oggetti si piegano, sono sotto compressione e tensione allo stesso tempo. Per esempio, consideriamo la trave a I mostrata qui sotto:

Quando gli oggetti si piegano, una parte dell’oggetto è sotto tensione mentre un’altra parte è sotto compressione.

La parte superiore della trave è sotto compressione mentre quella inferiore è sotto tensione. La linea che corre lungo il centro della trave non è sotto tensione o compressione. La parte superiore e inferiore della trave a I sono rese più spesse (dandole la forma a “I”) perché queste sono le regioni che sperimentano più forza. Poiché lo stress è la forza per unità di superficie, avere una grande superficie permette di ridurre lo stress alle estremità della trave.

Differenza tra tensione e compressione

Effetti della forza

La tensione è una forza che cerca di allungare un oggetto.

La compressione è una forza che cerca di accorciare un oggetto.