Gerilim Kuvveti Nedir?

Herhangi bir yapının inşasında kuvvet anlayışı ve bir nesneyi veya malzemeyi nasıl etkilediği önemlidir. Üç temel mekanik güç tipi, çekme, itme ve kesmedir. Gerginlik veya çekme kuvveti, çekme kuvvetinin bir örneğidir ve tipik olarak pound (lbs) veya Newton (N) cinsinden ölçülür. Gerilim kuvveti birçok fizik, makine mühendisliği ve inşaat mühendisliği uygulamalarında rol oynamaktadır.

Bu mekanizmayı anlamada etkili bir yol, bir ip veya kablo örneğini kullanmaktır. Bir nesneyi düz bir yüzeye itmek için bir ip kullanılamaz. Çekme kuvveti gerektiren durumlarda teller, halatlar, kablolar ve zincirler kullanılır. İpin ucuna ağırlık asmak ipi çeker. Ağırlığın yarattığı çekme kuvveti, gerilim kuvveti olarak adlandırılır.

Bu örnekte, gerdirme kuvveti ipin karşı uçlarına etki eder ve sıkıca çeker. Kuvvet halat yönünde uygulanır. Halatın her iki ucundaki nesneler gerdirme kuvvetine eşit bir çekme kuvveti yaşayacaklardır. Benzer şekilde, köprüleri ve binaları desteklemek ve güçlendirmek için kullanılan mekanik bileşenler yaygın olarak gerdirme kuvvetine maruz kalır. Bunlar, kablolar, teller, destek sütunları ve kirişler gibi nesneleri içerir.

Gerilim yükleme , bir malzemenin uzamasına veya gerilmesine neden olur. Bir lastik bant gibi çok esnek bir nesne, bir gerilim kuvveti uygulandığında büyük ölçüde gerilecektir. Çekme kuvveti uygulandığında plastik ve çelik gibi daha az esnek malzemeler de uzar, fakat daha küçük miktarlarda.

Kuvvet ve hareket, Newton'un İlk Hareket Yasası ile ilişkilidir. Bu yasa, bir devletin kendisine uygulanan bir kuvvet tarafından bu durumu değiştirmeye zorlanmadıkça, istirahatte ya da düzgün hareket halinde kalacağını belirtir. Bir gerginlik kuvveti bir nesnenin çekme hareketi boyunca hareket etmesine neden olur. Newton'un yasası, istirahat halindeki bir çocuğun vagonunun basit bir örneği, düz bir yüzey üzerinde gösterilerek gösterilmiştir. Vagon, hareket etmesine neden olarak tutamağa harici bir kuvvet uygulanana kadar hareketsiz kalacaktır.

Bir kuvvet uygulandığında, malzemede iç gerilmelere neden olur. Eğer kuvvet yeterince yüksekse, iç stres aşırı olabilir ve kalıcı uzamaya veya tamamen bozulmaya neden olabilir. Makine mühendisliği ve tasarım uygulamaları için malzeme seçerken, uygulanan bir gerilim kuvvetinin yarattığı stresi anlamak çok önemlidir. Kalıcı deformasyona veya bozulmaya neden olabilecek iç gerilmeleri önlemek için uygulanan kuvvet yeterince düşük olmalıdır.