Hoofdverschil – spanning vs. compressie

Trek en compressie verwijzen naar krachten die een voorwerp trachten te vervormen. Het belangrijkste verschil tussen spanning en samendrukking is dat spanning betrekking heeft op krachten die een lichaam trachten te verlengen, terwijl samendrukking betrekking heeft op krachten die het lichaam trachten te verkorten.

Wat is spanning

Spanning heeft betrekking op krachten die een lichaam trachten te verlengen. Wanneer men bijvoorbeeld een voorwerp aan een touwtje hangt, trekt het gewicht van het voorwerp aan het touwtje en probeert het te rekken. De kracht die het touwtje probeert uit te rekken, noemen we “spanning”. Door de spanning worden de moleculen waaruit de snaar is opgebouwd, gedwongen zich van hun evenwichtspositie te verwijderen. De moleculen proberen terug te keren naar hun evenwichtspositie, en daarbij trekken ze aan de voorwerpen die hen proberen uit te rekken. Als de krachten in evenwicht zijn, dan komt het systeem in evenwicht, hoewel de snaar nog steeds onder spanning staat en langer kan worden dan zijn oorspronkelijke lengte.

Het gewicht van een voorwerp dat aan een draad hangt, oefent een spanning uit op de draad.

Bij touwtrekken staat het touw onder spanning.

De spanning per oppervlakte-eenheid (de oppervlakte waarnaar hier wordt verwezen is de dwarsdoorsnede, die loodrecht op de kracht staat) wordt vaak trekspanning genoemd. De term trekspanning verwijst naar de toename in lengte gedeeld door de oorspronkelijke lengte van het lichaam.

Wat is compressie

Compressie verwijst naar krachten die proberen een voorwerp te verkorten. Als u bijvoorbeeld een veer naar beneden duwt, oefent u er een drukkracht op uit. Als de drukkrachten in één richting werken, wordt de compressie uniaxiaal genoemd. Als de drukkrachten in twee of drie richtingen werken, spreekt men respectievelijk van biaxiale en triaxiale compressie.

Different types of Tension

De drukkracht per oppervlakte-eenheid (ook hier verwijzen we naar de dwarsdoorsnede) van het voorwerp wordt drukspanning genoemd. De verhouding van de lengtevermindering gedeeld door de oorspronkelijke lengte noemt men de drukspanning.

Buigen

Wanneer voorwerpen buigen, staan zij tegelijkertijd onder druk en spanning. Neem bijvoorbeeld de hieronder afgebeelde I-balk:

Wanneer voorwerpen buigen, staat een deel van het voorwerp onder spanning terwijl een ander deel onder compressie staat.

De bovenkant van de balk staat onder compressie terwijl de onderkant van de balk onder spanning staat. De lijn die langs het midden van de balk loopt, staat niet onder spanning of druk. De boven- en onderkant van de I-balk zijn dikker gemaakt (waardoor de balk de “I”-vorm krijgt) omdat op deze plaatsen de meeste kracht wordt uitgeoefend. Aangezien spanning de kracht per oppervlakte-eenheid is, kan door een groot oppervlak de spanning aan de uiteinden van de balk worden verminderd.

Verschil tussen spanning en samendrukking

Effecten van kracht

Trek is een kracht die probeert een voorwerp te verlengen.

Compressie is een kracht die probeert een voorwerp te verkorten.