Vad är spänningskraft?

En förståelse av kraft och hur det påverkar ett objekt eller ett material är viktigt i konstruktion av något slag. De tre primära typerna av mekaniska krafter är dragning, tryckning och skjuvning. Spänning, eller dragkraft, är ett exempel på en dragkraft och mäts vanligtvis i pund (lbs) eller Newton (N). Spänningskraften spelar en roll i många tillämpningar inom fysik, maskinteknik och anläggning.

Ett effektivt sätt att hjälpa till att förstå denna mekanism är att använda exemplet med ett rep eller kabel. Ett rep kan inte användas för att skjuta ett föremål över en plan yta. Strängar, linor, kablar och kedjor används i fall där en dragkraft krävs. Om du hänger en vikt på repets ände kommer du att dra i repet. Dragkraften som skapas av vikten kallas spänningskraften .

I detta exempel kommer spänningskraften att verka på motsatta ändar av repet och dra det hårt. Kraften appliceras i repets riktning. Föremål i repets båda ändar kommer att uppleva en dragkraft lika med spänningskraften. På liknande sätt utsätts mekaniska komponenter som används för att stödja och förstärka broar och byggnader ofta för spänningskraft. Dessa inkluderar föremål som kablar, ledningar, stödpelare och balkar.

Spänningsbelastning kommer att göra att ett material förlänger eller sträcker sig. Ett mycket flexibelt föremål, såsom ett gummiband, kommer att sträcka sig mycket när en spänningskraft appliceras. Mindre flexibla material, som plast och stål, är också långsträckta när dragkraften appliceras, men i mycket mindre mängder.

Kraft och rörelse är relaterade genom Newtons First Law of Motion. Denna lag föreskriver att ett organ kommer att förbli i vila eller i enhetlig rörelse, såvida det inte är tvungen att ändra det tillståndet av en kraft som appliceras på det. En spänningskraft gör att ett föremål rör sig genom dragåtgärder. Newtons lag illustreras med ett enkelt exempel på ett barnvagn i vila på en plan yta. Vagnen förblir i vila tills en yttre kraft appliceras på handtaget, vilket gör att vagnen rör sig.

När en kraft appliceras kommer det att orsaka inre påfrestningar i materialet. Om kraften är tillräckligt hög kan den inre spänningen bli överdriven och orsaka permanent förlängning eller fullständigt misslyckande. Att förstå spänningen som skapas av en applicerad spänningskraft är mycket viktigt när man väljer material för maskinteknik och konstruktionsapplikationer. Den applicerade kraften måste vara tillräckligt låg för att undvika inre påfrestningar som kan orsaka permanent deformation eller misslyckande.