Сила срещу стрес
Силата и стресът са понятия, използвани в ежедневието за много често срещани ситуации, като упражняване на власт над нещо обикновено се нарича сила, а някой психически под натиска се нарича стрес. Въпреки че значенията им са извлечени от сходството, което споделят във физическите понятия, изричният анализ показва значителни разлики от общата употреба на думите.
И двете концепции се обсъждат широко в областта на класическата механика и играят основна роля в обяснението на механиката на материалите. Въпреки това, концепцията за сила се простира извън класическата механика в области на относителността и квантовата механика.
Какво е сила?
Силата е известна като фактор, който причинява промяна на импулса на тялото, където скоростта на промяна на импулса е пропорционална на величината на силата. Макар и преобладаваща в продължение на векове, концепцията е дефинирана математически и представена от сър Исак Нютон в издадената през 1687 г. в Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica в Philosophiæ Naturalis Principia.
От горния израз, който е известен като втори закон на Нютон, може да се получи следният израз. F = m.a = d (mv) / dt (където F е сила, m е маса, а a е ускорение). Първият закон гласи, че даден обект запазва своето състояние (движение по права линия с постоянна скорост или в покой), освен ако не се действа от небалансирана външна сила, а третият закон гласи, че има равна и противоположна реакция на всяка сила.
Какво е стрес?
Сила може да действа върху тяло на по-голяма площ, а не върху една линия в тялото. Например, когато се прилага сила върху краищата на дървена щанга или пръчка, силата се пренася равномерно по цялата площ на пръта. Същата ситуация се получава при натискане на пръчката. Тъй като създадените вътрешни сили включват както величината, така и зоната, която нанася на тялото, за да се оцени ясно вътрешните сили, и двете трябва да се вземат предвид.
Стресът се определя като силата, действаща върху единица площ в деформиращо се тяло. Математически тя се изразява като τ = F / A (където τ е напрежението, F е сила, а A е областта). Напреженията, действащи на напречните сечения, са известни като нормални напрежения (където нетната сила е нормална спрямо равнината на разглежданата област), а напреженията, действащи успоредно на зоната, са известни като напрежения на срязване (където нетната сила е тангенциална спрямо равнината на разглеждана площ).
Каква е разликата между сила и стрес?
• Стресът е силата, действаща върху единица площ в деформиращо се тяло.
• Силата е факторът, причиняващ стреса.