Differenza tra forza e stress

Forza contro stress
 

La forza e lo stress sono concetti usati nella vita quotidiana per situazioni molto comuni, come esercitare il potere su qualcosa che di solito viene chiamato forza, e qualcuno sotto pressione viene mentalmente chiamato stressato. Sebbene i loro significati derivino dalla somiglianza che condividono nei concetti fisici, l'analisi esplicita mostra differenze significative rispetto all'uso comune delle parole.

Entrambi i concetti sono ampiamente discussi nel campo della meccanica classica e giocano un ruolo fondamentale nello spiegare la meccanica dei materiali. Tuttavia, il concetto di forza si estende ben oltre la meccanica classica nei regni della relatività e della meccanica quantistica.

Cos'è la forza?

La forza è conosciuta come il fattore che causa un cambiamento di quantità di moto di un corpo, in cui il tasso di variazione del momento è proporzionale all'entità della forza. Sebbene prevalesse per secoli, il concetto era matematicamente definito e presentato da Sir Isaac Newton in Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica pubblicato nel 1687.

Dall'espressione di cui sopra, che è nota come seconda legge di Newton, può essere derivata la seguente espressione. F = m.a = d (mv) / dt (dove F è forza, m è massa e a è accelerazione). La prima legge afferma che un oggetto mantiene il suo stato (movimento in linea retta a velocità costante o a riposo) se non viene agito da una forza esterna sbilanciata e la terza legge afferma che esiste una reazione uguale e contraria a ogni forza.  

Cos'è lo stress?

Una forza può agire su un corpo su un'area più ampia piuttosto che su una singola linea all'interno del corpo. Ad esempio, quando una forza viene applicata alle estremità di una barra di legno o di una barra, la forza viene trasferita in modo uniforme attraverso l'area della barra. La stessa situazione si verifica quando si preme l'asta. Poiché le forze interne create coinvolgono sia la grandezza che l'area che infligge al corpo, per valutare chiaramente le forze interne, entrambe devono essere prese in considerazione.

Lo stress è definito come la forza che agisce su un'area unitaria all'interno di un corpo deformabile. Matematicamente è espresso come τ = F / A (dove τ è lo stress, F è forza, e A è l'area). Le sollecitazioni che agiscono sulle sezioni trasversali sono note come tensioni normali (dove la forza netta è normale rispetto al piano dell'area considerata) e sollecitazioni che agiscono parallelamente all'area sono note come sollecitazioni di taglio (dove la forza netta è tangente al piano del area considerata).

Qual è la differenza tra forza e stress?

• Lo stress è la forza che agisce per unità di area all'interno di un corpo deformabile.

• La forza è il fattore che causa lo stress.