Huvudskillnad – spänning och kompression
Spänning och kompression avser krafter som försöker deformera ett föremål. Den huvudsakliga skillnaden mellan spänning och kompression är att spänning avser krafter som försöker förlänga en kropp, medan kompression avser krafter som försöker förkorta kroppen.
Vad är spänning
Spänning avser krafter som försöker förlänga en kropp. När du till exempel hänger ett föremål i ett snöre drar föremålets vikt i snöret och försöker förlänga det. Vi kallar den kraft som försöker sträcka ut snöret för ”spänning”. På grund av spänningen tvingas molekylerna som utgör strängen att röra sig bort från sina jämviktslägen. Molekylerna försöker röra sig tillbaka till sitt jämviktsläge, och när de gör det drar de tillbaka på de föremål som försöker förlänga dem. Om krafterna balanserar varandra kommer systemet i jämvikt, även om strängen fortfarande är under spänning och kan förlängas utöver sin ursprungliga längd.
Tyngden av ett föremål som hänger i en tråd utövar en spänning på tråden.
När man leker dragkamp är repet under spänning.
Spänningen per ytenhet (den yta som avses här är tvärsnittsytan, som står i rät vinkel mot kraften) kallas ofta för dragspänning. Termen dragspänning avser längdökningen dividerad med kroppens ursprungliga längd.
Vad är kompression
Kompression avser krafter som försöker förkorta ett föremål. Om du till exempel trycker ner en fjäder utövar du en kompressionskraft på den. Om kompressionskrafter verkar i en riktning kallas kompressionen för enaxlig. Om tryckkrafterna verkar i två eller tre riktningar kallas de för biaxial respektive triaxial kompression.
Different types of Tension
Den kompressiva kraften per ytenhet (återigen hänvisar vi här till tvärsnittsytan) av objektet kallas för kompressionsspänning. Förhållandet mellan minskningen i längd dividerat med den ursprungliga längden kallas tryckspänning.
Böjning
När föremål böjer sig är de under tryck och spänning samtidigt. Tänk till exempel på I-balken som visas nedan:
När föremål böjer sig är en del av föremålet under spänning medan en annan del är under kompression.
Balkens överdel är under kompression medan balkens undersida är under spänning. Den linje som löper längs balkens mittpunkt är varken under spänning eller kompression. Över- och undersidan av I-balken görs tjockare (vilket ger den ”I”-formen) eftersom det är dessa områden som utsätts för mest kraft. Eftersom spänning är kraften per ytenhet kan spänningen i balkens ändar minskas genom att ha en stor yta.
Skillnaden mellan spänning och kompression
Kraftens effekter
Spänning är en kraft som försöker förlänga ett objekt.
Kompression är en kraft som försöker förkorta ett objekt.