Kraft gegen Stress
Kraft und Stress sind Konzepte, die im täglichen Leben für sehr alltägliche Situationen verwendet werden, z. B. wird die Ausübung von Macht über etwas normalerweise als Kraft bezeichnet, und jemand, der unter Druck steht, wird geistig als gestresst bezeichnet. Obwohl ihre Bedeutung von der Ähnlichkeit abgeleitet ist, die sie in physikalischen Konzepten teilen, zeigt die explizite Analyse signifikante Unterschiede zur allgemeinen Verwendung der Wörter.
Beide Konzepte werden im Bereich der klassischen Mechanik ausführlich diskutiert und spielen eine entscheidende Rolle bei der Erklärung der Mechanik von Materialien. Das Konzept der Kraft erstreckt sich jedoch weit über die klassische Mechanik hinaus in Bereiche der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik.
Was ist Kraft?
Kraft ist als der Faktor bekannt, der eine Impulsänderung eines Körpers verursacht, wobei die Änderungsrate des Impulses proportional zur Größe der Kraft ist. Obwohl seit Jahrhunderten verbreitet, wurde das Konzept von Sir Isaac Newton in der 1687 veröffentlichten Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica mathematisch definiert und vorgestellt.
Aus dem obigen Ausdruck, der als Newtons zweites Gesetz bekannt ist, kann der folgende Ausdruck abgeleitet werden. F = ma = d (mv) / dt (wobei F Kraft ist, m Masse ist und a Beschleunigung ist). Das erste Gesetz besagt, dass ein Objekt seinen Zustand beibehält (Bewegung in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit oder in Ruhe), es sei denn, es wird von einer unausgeglichenen äußeren Kraft beaufschlagt, und das dritte Gesetz besagt, dass auf jede Kraft eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion erfolgt.
Was ist Stress?
Eine Kraft kann auf einen Körper in einem größeren Bereich wirken als auf eine einzelne Linie innerhalb des Körpers. Wenn beispielsweise eine Kraft auf die Enden einer Holzstange oder einer Stange ausgeübt wird, wird die Kraft gleichmäßig über den Bereich der Stange übertragen. Die gleiche Situation tritt auf, wenn die Stange gedrückt wird. Da die erzeugten inneren Kräfte sowohl die Größe als auch die Fläche betreffen, die sie dem Körper zufügen, müssen beide berücksichtigt werden, um die inneren Kräfte klar zu bewerten.
Spannung ist definiert als die Kraft, die auf eine Flächeneinheit innerhalb eines verformbaren Körpers wirkt. Mathematisch wird es ausgedrückt als τ = F / A (wobei τ die Spannung ist, F die Kraft ist und A die Fläche ist). Auf die Querschnitte wirkende Spannungen werden als Normalspannungen bezeichnet (wobei die Nettokraft normal zur Ebene der betrachteten Fläche ist), und parallel zur Fläche wirkende Spannungen werden als Scherspannungen bezeichnet (wobei die Nettokraft tangential zur Ebene der Fläche ist) Bereich berücksichtigt).
Was ist der Unterschied zwischen Kraft und Stress?
• Spannung ist die Kraft, die pro Flächeneinheit in einem verformbaren Körper wirkt.
• Kraft ist der Faktor, der den Stress verursacht.
