แรงตึงคืออะไร?

ความเข้าใจเกี่ยวกับกำลังและผลกระทบต่อวัตถุหรือวัสดุเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างทุกชนิด แรงทางกลสามประเภทหลักคือการดึงการผลักและการเฉือน ความตึงเครียดหรือแรงดึงเป็นตัวอย่างของแรงดึงและโดยทั่วไปแล้วจะวัดเป็นปอนด์ (ปอนด์) หรือนิวตัน (N) แรงดึงมีบทบาทในการประยุกต์ฟิสิกส์, วิศวกรรมเครื่องกลและวิศวกรรมโยธา

วิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้เข้าใจกลไกนี้คือการใช้ตัวอย่างของเชือกหรือสายเคเบิล ไม่สามารถใช้เชือกในการผลักวัตถุผ่านพื้นผิวเรียบ สตริง, เชือก, สายเคเบิลและโซ่ใช้ในกรณีที่ต้องการแรงดึง การแขวนน้ำหนักไว้ที่ปลายเชือกจะดึงเชือก แรงดึงที่สร้างขึ้นโดยน้ำหนักเรียกว่า แรงดึง

ในตัวอย่างนี้แรงตึงจะกระทำบนปลายอีกด้านของเชือกและดึงให้แน่น แรงถูกนำไปใช้ในทิศทางของเชือก วัตถุที่ปลายทั้งสองของเชือกจะได้รับแรงดึงเท่ากับแรงดึง ในทำนองเดียวกันส่วนประกอบทางกลที่ใช้ในการสนับสนุนและเสริมกำลังสะพานและอาคารมักเผชิญกับแรงตึง สิ่งเหล่านี้รวมถึงวัตถุต่าง ๆ เช่นสายเคเบิลสายไฟเสารองรับและคาน

การโหลดแรงดึง จะทำให้วัสดุยืดหรือยืด วัตถุที่มีความยืดหยุ่นมากเช่นแถบยางจะยืดได้อย่างมากเมื่อใช้แรงดึง วัสดุที่มีความยืดหยุ่นน้อยกว่าเช่นพลาสติกและเหล็กจะยืดตัวเมื่อใช้แรงดึง แต่ก็มีจำนวนน้อยกว่าเช่นกัน

แรงและการเคลื่อนไหวเกี่ยวข้องกับกฎข้อแรกของนิวตัน กฎหมายฉบับนี้ระบุว่าร่างกายจะยังคงพักผ่อนหรือในลักษณะที่เคลื่อนไหวเว้นแต่จะถูกบังคับให้เปลี่ยนสถานะนั้นโดยการบังคับใช้กับมัน แรงดึงจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่ผ่านการดึง กฎของนิวตันแสดงให้เห็นโดยใช้ตัวอย่างง่ายๆของเกวียนเด็กที่วางอยู่บนพื้นราบ เกวียนจะยังคงอยู่จนกว่าจะมีการบังคับใช้ภายนอกกับมือจับทำให้เกวียนเคลื่อนที่

เมื่อมีการใช้แรงมันจะทำให้เกิดความเครียดภายในในวัสดุ หากแรงสูงเพียงพอความเครียดภายในอาจมากเกินไปและทำให้เกิดการยืดตัวถาวรหรือเกิดความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง การเข้าใจถึงความเครียดที่เกิดจากแรงดึงที่ประยุกต์ใช้เป็นสิ่งสำคัญมากเมื่อเลือกวัสดุสำหรับวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ แรงที่ใช้จะต้องต่ำพอที่จะหลีกเลี่ยงความเครียดภายในที่อาจทำให้เกิดการเสียรูปถาวรหรือความล้มเหลวที่จะเกิดขึ้น