التوتر مقابل الضغط: التحليل الجدولي المقارن والحقائق


في هذه المقالة ، سنناقش الاختلاف بين التوتر والضغط بإيجاز ومع الحقائق التفصيلية.

فيما يلي جدول يفرق بين التوتر والضغط: -

توترضغط
تمد القوة الشدّية الجسم بإحكام لكن يبقى طوله دون تغيير.الضغط هو القوة المطبقة لتقليل حجم أو حجم الجسم.
يتم تطبيق التوتر على جميع أنحاء الخيط أو الحبل أو الزنبرك بسبب الشد.لا يمكن ضغط الخيط أو الحبل بينما يمكن ضغط الزنبرك.
أبعاد الكائن غير متغير.حجم الكائن يقلل من الضغط.
يُطلق على الضغط على الشد إجهاد الشد المسؤول عن سحب الجسم بعيدًا عن بعضه البعض.الضغط على الضغط يسمى الضغط الانضغاطي ويقلل من حجم الجسم.
التوتر في جسم واحد يجعل أزواج الفعل والتفاعل في الاتجاه المعاكس لبعضها البعض.يعمل زوج العمل والتفاعل الناتج عن قوى الضغط تجاه بعضهما البعض في محور واحد.
يعتمد التوتر على الخيط على كتلة وتسارع الجسم المرتبط به ، والقوة الكلية المؤثرة على الجسم.يعتمد الضغط على الطول والحجم والمساحة والكثافة والقوة المطبقة على الجسم.
بالنسبة للجسم المرن ، يزداد طول الجسم عند التوتر.طول الجسم المرن يتناقص عند الضغط.
تنتقل القوة من خلال الجسمالقوة مفروضة على الجسم
تقل كثافة الجسم قليلاً أو تظل غير متغيرةتزداد كثافة الجسم
إنه قابل للتطبيق في بُعد واحد فقطإنه قابل للتطبيق في جميع الأبعاد
أمثلة على قوى التوتر هي البندولات ، جسور الحبال ، بالونات الهواء الساخن ، المظلات ، الأربطة المطاطية ، المصاعد ، الطائرات الورقية ، الأشياء المعلقة على خطاف ، إلخ.أمثلة على الضغط يتم عصر الليمون ، الإسفنج ، ضغط الزنبرك ، الضخ ، دحرجة تشباتي ، الخرسانة ، إلخ.
يفصل التوتر الأشياء عن بعضها البعض.يؤدي الضغط إلى تقريب الكائنات من بعضها البعض.
ينطبق هذا فقط على الخيوط أو النوابض أو الحبال.هذا ينطبق على جميع المواد باستثناء الحبال أو الخيوط.
يؤدي التوتر في الأشياء إلى تشوه الكائنينتج عن الضغط تقلص الجسم
التوتر دائما ايجابي.الضغط هو توتر سلبي.

قوى التوتر والضغط

في الأساس ، يتم إنشاء التوتر بسبب حركة الشد. لا يؤدي شد الحبل أو الخيط إلى تغيير طول الخيط ، كما أن الإزاحة بين الأشياء المتصلة بواسطة خيط تظل كما هي.طوال ذلك ، إذا لاحظنا الكائن 2 من الإطار المرجعي للكائن 1 ، فسيظهر الكائن 2 ثابتًا فيما يتعلق بالكائن 1.

التوتر مقابل الضغط
التوتر والنزوح

على العكس من ذلك ، يكون الضغط نتيجة للضغط الذي يمارس على الجسم من أكثر من اتجاه ، مما يؤدي إلى تقليل حجم الجسم وأبعاده. بسبب انخفاض الحجم ، تزداد الجزيئات لكل وحدة حجم في جسم الكائن ، وبالتالي تزداد الكثافة عند الضغط. حسنًا ، هذا ليس هو الحال بالنسبة للجسم الذي يتعرض للشد.

ضغط الكائن

على عكس التوتر ، لا يتم ممارسة هذا عبر الخيط أو الحبل ، تنتقل القوة الناتجة عن التوتر. يسمى الضغط أيضًا بالقوة المدفوعة بينما يحدث التوتر بسبب السحب. يتم الشعور بالتوتر عبر الطول بين طرفي الكائن بينما يحدث الضغط حيث يتم فرض الضغط على المنطقة.

قراءة المزيد عن توتر بين كتلتين: كيانات متعددة وأمثلة مشكلة.

التوتر والضغط في الجسور

تخضع الجسور للضغط والتوتر في نفس الوقت. يبدأ التوتر عند نهايات الجسر ويخضع برج الجسر الذي يدعم حمل الجسر للضغط. بسبب الضغط على أحد طرفي القطب ، يتم اختبار قوة الشد على الطرف الآخر من القطب.

عندما يتم حمل الأشياء الثقيلة من الجسر ، يتم ضغط الجسر بسبب الحمل ، ويتم الشعور بالتوتر أسفل المنطقة الأساسية للجسر عبر الطول بين قطبي الجسر اللذين يدعمان تحمل الحمل.

التوتر مقابل الضغط
التوتر والضغط على الجسر

إذا كانت أعمدة الجسر تقف في المسطحات المائية ، فإن الماء المترهل على جدران القطبين يطبق أيضًا قوة ضغط. يتم الشعور بقوة ضغط الجسر عند الطرف المجاور من القطبين. يتم إنشاء التوتر عبر طول الجسر بين هذين القطبين اللذين يعملان باتجاه القطبين. يساعد التوتر المتشكل في الجسر على تحمله بقوة الضغط التي تمارس عليه.

إذا كنت تفكر في جسر معلق ، فإن الكابلات مثبتة على الجسر ويتم شدها وتشديدها على العمود. تتعرض هذه الكابلات للشد عند دفعها بالحمل عبرها ، للحفاظ على وضعها وتوفير شد كافٍ لمنعها من الانهيار ويمكن أن تطول لفترة أطول.

قراءة المزيد عن التوتر السلبي: ماذا ، لماذا ، متى ، أمثلة ، كيف تجد.

تشابه الضغط والتوتر

يعتبر كل من التوتر والضغط القوى الرئيسية المعنية لتحديد أي هيكل أو بناء. يوفر وجود كلاهما مرونة ومتانة أفضل لأي كائن.

يتم قياس الضغط والتوتر في نيوتن. التوتر في الحبل بسبب وزن الكتلة "م" المرتبطة به في الرسم البياني أدناه هو T = م (أ + ز).

مخطط الجسم الحر

لأن القوة على الجسم هي F = T-mg ومنذ ذلك الحين التسارع في الاتجاه السالب اتجاه المحور ص ، لدينا تسارع سلبي.

-ma = T-mg

إذا كان تسارع الجسم يساوي صفرًا ، فإن الشد في الخيط يساوي الوزن المرتبط به. هذا هو،

T = ملغ

وحدة SI للتوتر هي

T = كجم.م / ث2= نيوتن

يتم قياس الضغط أيضًا في نيوتن لأنه قوة مطبقة على المنطقة ويتم صياغتها على شكل

F (ج) = أماه

ومن ثم ، فإن وحدة الضغط هي أيضًا F (c) = kg.m / s2= نيوتن.

الزنبرك أو أي جسم مرن يخضع لكلا من التوتر والضغط. يتم تطبيق التوتر الذي ينتج عنه استطالة الجسم. عند الانضغاط ، يعمل الشد باتجاه الأسفل ، بالرغم من تغيير أبعاد الجسم.

القوة الناتجة عن ضغط الجسم المرن هي

F = -T- ملغ

-ma = -T-mg

بما أن الجسم يتسارع لأسفل في الاتجاه السالب للمحور y ، فسيتم اعتبار التسارع سالبًا ومن ثم الإشارة السالبة.

لذلك التوتر في الجسم

T = م (أغ)

في هذه الحالة ، سيكون التوتر سالبًا كـ a

قراءة المزيد عن 15 قائمة أمثلة على قوة التوتر.

ما هو التوتر أو الانضغاط الأفضل؟

كلاهما ، أدى الضغط والتوتر إلى تشوه الأشياء. لذلك ، لا يمكننا أن نقول بدقة ما هو الأفضل بين كل منهما.

إذا كان الجسم يخضع لكل من الضغط والتوتر ، فسيكون من الأفضل له. نظرًا لأن التوتر يعمل عبر طول الجسم ويعمل للخارج من النهايات جيدًا ، يتم إلغاء قوة الشد هذه عن طريق الضغط وبالتالي يتم تأمين الجسم من التشوه.

هناك بعض المواد التي يمكن أن تقاوم قوة الشد التي تؤثر عليها ، وبعض المواد يمكن أن تصمد أمام الضغط.

هل التوتر قوة ضاغطة؟

التوتر ليس قوة ضغط ، إنه قوة شد.

التوتر هو عكس قوة الضغط ، حيث ينتج عنه استطالة الجسم بينما يؤدي الضغط إلى تقلص الجسم.

قراءة المزيد عن ضغط.

الأسئلة المتكررة

ما مقدار الشد في الخيط المرتبط بجسم كتلته 5 كجم وتسارعه بسرعة 3 م / ث2?

معطى: م = 5 كجم

أ = 3 م / ث2

التوتر في الخيط

T = أماه = 5 * 3 = 15 نيوتن

ماذا سيحدث لو لم يكن هناك توتر في الجسر؟

تصنع الجسور بحيث تتحمل العبء الثقيل على الانضغاط وتقاوم التوتر.

تمارس المركبة الثقيلة التي تسير على الجسر قوة ضغط على الجسر ، وكان الجسر ينحني بشدة عند تطبيق الحمل عليه.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات