Qu'est-ce que la force de tension?
Une compréhension de la force et de la façon dont elle affecte un objet ou un matériau est importante dans la construction de toute sorte. Les trois principaux types de forces mécaniques sont la traction, la poussée et le cisaillement. La tension, ou force de traction, est un exemple de force de traction et est généralement mesurée en livres (lb) ou en Newton (N). La force de tension joue un rôle dans de nombreuses applications en physique, en génie mécanique et en génie civil.
Un moyen efficace de comprendre ce mécanisme consiste à utiliser l'exemple d'une corde ou d'un câble. Une corde ne peut pas être utilisée pour pousser un objet sur une surface plane. Les cordes, cordes, câbles et chaînes sont utilisés dans les cas où une force de traction est requise. Accrocher un poids au bout de la corde tirera sur la corde. La force de traction créée par le poids s'appelle la force de tension .
Dans cet exemple, la force de tension agit sur les extrémités opposées de la corde et la tire fermement. La force est appliquée dans la direction de la corde. Les objets situés aux deux extrémités de la corde subissent une force de traction égale à la force de tension. De même, les composants mécaniques utilisés pour soutenir et renforcer les ponts et les bâtiments sont généralement soumis à une force de tension. Ceux-ci incluent des objets tels que des câbles, des fils, des colonnes de support et des poutres.
Le chargement sous tension provoquera l'allongement ou l'étirement d'un matériau. Un objet très flexible, tel qu'un élastique, s'étire beaucoup quand une force de tension est appliquée. Des matériaux moins souples, comme le plastique et l’acier, s’allongent également lorsqu’une force de traction est appliquée, mais en quantités beaucoup plus petites.
La force et le mouvement sont liés par la première loi du mouvement de Newton. Cette loi stipule qu'un corps restera au repos ou en mouvement uniforme à moins qu'il ne soit obligé de changer cet état par une force qui lui est appliquée. Une force de tension entraînera un objet à se déplacer par traction. La loi de Newton est illustrée à l'aide d'un exemple simple d'un wagon d'enfant au repos sur une surface plane. Le wagon restera au repos jusqu'à ce qu'une force externe soit appliquée sur la poignée, ce qui le fera bouger.
Lorsqu'une force est appliquée, cela provoque des contraintes internes dans le matériau. Si la force est suffisamment élevée, la contrainte interne peut devenir excessive et provoquer une élongation permanente ou une défaillance complète. Comprendre la contrainte créée par une force de tension appliquée est très important lors de la sélection de matériaux pour les applications de conception et de génie mécanique. La force appliquée doit être suffisamment faible pour éviter les contraintes internes pouvant provoquer une déformation permanente ou une défaillance.