ฟิสิกส์ ม.5 สมบัติเชิงกลของสาร เรื่อง ความเค้น (Stress)

ความเค้น (stress) เป็นสมบัติทางรีโอโลยี (rheological properties) ของวัสดุ ที่แสดงออกเมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ

ความเค้นตั้งฉาก (normal stress) หาได้จากอัตราส่วนของแรงที่มากระทำตั้งฉากกับผิวต่อพื้นที่หน้าตัด (cross sectional
area) มีหน่วยเป็นปาสกาล (Pascal (Pa), 1 Pa = 1N/m²) หรือ  kgf/mm²  หรือ  psi (lbf/in²)

การวัดค่าความเค้น

ในทางปฏิบัติ จะวัดค่าความเค้นในรูปของความเค้น ทำให้เกิดความเครียด (strain) หรือระยะการเปลี่ยนรูป (deformation)

โดยทั่วไปความเค้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ตามลักษณะของแรงที่มากระทำ

1. ความเค้นแรงดึง (tensile stress หรือ tensional stress ) หมายถึง ความเค้นที่เกิดขึ้นเมื่อมีแรงดึงมากระทำตั้งฉากกับผิว
ต่อพื้นที่ภาคตัดขวาง วัดค่าได้จากอัตราส่วนของแรงดึงที่ตั้งฉากกับผิว (F) ต่อพื้นที่ภาคตัดขวาง มีผลทำให้วัตถุยาวขึ้น

2. ความเค้นแรงอัด (compressive stress หรือ conpressional stress) หมายถึงความเค้นที่เกิดขึ้นเมื่อมีแรงกดมากระทำ
ตั้งฉากกับพื้นที่ภาคตัดขวาง เพื่อพยายามอัดให้วัสดุมีขนาดสั้นลง หาค่าได้จาก อัตราส่วนของแรงอัด (compressive force)
ที่มากระทำตั้งฉากกับผิวต่อพื้นที่ภาคตัดขวาง มีผลทำให้วัตถุหดสั้นลง

3. ความเค้นแรงเฉือน (shear stress) หมายถึง ความเค้นที่เกิดขึ้นเมื่อมีแรงเฉือน ที่มากระทำให้ทิศทางขนานกับพื้นที่ภาค
ตัดขวาง เพื่อให้วัสดุเคลื่อนผ่านจากกัน หาค่าได้จากอัตราส่วนของแรงเฉือน (shear force) กับพื้นที่ภาคตัดขวาง ซึ่งขนาน
กับทิศทางของแรงเฉือน

ในทางปฏิบัติความเค้นที่เกิดจะมีทั้ง 3 แบบนี้พร้อมๆ กัน

ขอบคุณแหล่งข้อมูล

http://www.pantown.com/group.phpdisplay=content&id=36011&name=content3&area=3