Jėga prieš stresą
Jėga ir stresas yra sąvokos, vartojamos kasdieniame gyvenime labai įprastose situacijose, pavyzdžiui, valdžios naudojimas kažkam paprastai vadinamas jėga, o kažkas psichiškai spaudžiamas - stresu. Nors jų reikšmė kyla iš panašumo, kurį jie turi fizinėse sąvokose, aiški analizė rodo reikšmingus skirtumus nuo įprasto žodžių vartojimo.
Abi sąvokos plačiai aptariamos klasikinės mechanikos srityje ir joms tenka pagrindinis vaidmuo paaiškinant medžiagų mechaniką. Tačiau jėgos samprata peržengia klasikinės mechanikos ribas į reliatyvumo ir kvantinės mechanikos sritis.
Kas yra jėga?
Jėga yra žinoma kaip veiksnys, sukeliantis kūno impulso pasikeitimą, kai impulso pokyčio greitis yra proporcingas jėgos dydžiui. Nors ši sąvoka paplito šimtmečius, ją matematiškai apibrėžė ir pristatė seras Isaacas Newtonas leidinyje „Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica“, išleistame 1687 m.
Iš minėtos išraiškos, kuri yra žinoma kaip antrasis Niutono dėsnis, galima išvesti šią išraišką. F = ma = d (mv) / dt (kur F yra jėga, m yra masė ir a yra pagreitis). Pirmasis dėsnis teigia, kad objektas išlaiko savo būseną (judėjimas tiesia linija pastoviu greičiu arba ramybės būsenoje), nebent veikiamas nesubalansuotos išorinės jėgos, o trečiasis dėsnis teigia, kad kiekvienai jėgai yra vienoda ir priešinga reakcija.
Kas yra stresas?
Jėga gali veikti kūną didesniame plote, o ne vieną liniją kūne. Pavyzdžiui, kai jėga padaryta medinio strypo ar strypo galams, jėga vienodai perduodama strypo plote. Ta pati situacija atsitinka, kai spaudžiamas strypas. Kadangi sukurtos vidinės jėgos apima tiek kūno dydį, tiek plotą, kurį jis daro kūnui, norint aiškiai įvertinti vidines jėgas, reikia atsižvelgti į abi.
Stresas apibrėžiamas kaip jėga, veikianti deformuojamo kūno ploto vienetą. Matematiškai jis išreiškiamas kaip τ = F / A (kur τ yra įtempis, F yra jėga ir A yra plotas). Įtempiai, veikiantys skerspjūvius, yra žinomi kaip įprasti įtempiai (kai grynoji jėga yra normali nagrinėjamo ploto plokštumai), o lygiagrečiai plotui veikiantys įtempiai yra vadinami šlyties įtempiais (kai grynoji jėga yra liestinė svarstomas plotas).
Kuo skiriasi jėga ir stresas?
• Stresas yra jėga, veikianti deformuojamo kūno ploto vienetą.
• Jėga yra veiksnys, sukeliantis stresą.
