Tensione (meccanica)

La tensione meccanica è una forza esercitata su una unità di superficie. La tensione meccanica generica è formata da una componente normale alla superficie, o tangenziale (ad esempio quando parliamo di taglio e/o torsione).
Per i fluidi si definisce il concetto analogo di pressione.

Considerato un corpo soggetto a forze esterne in equilibrio, si effettui un taglio lungo un piano che divida il corpo in 2 sezioni. Bisogna considerare adesso un punto A appartenente al piano di taglio, quindi appartenente ad entrambe le parti del corpo. La normale n condotta dal punto A sulla prima sezione è chiaramente uguale ed opposta alla rispettiva normale sulla seconda sezione. Una volta effettuato il taglio, il corpo non si troverà più in uno stato di equilibrio. Per ripristinarlo è infatti necessario che le due sezioni esercitino delle forze uguali ed opposte, dette forze interne, o tensioni.

Considerato un elementino su una delle due facce di superficie ΔA con la sua normale n e la forza ΔF possiamo indicare la tensione come:

${\sigma} = \lim_{{\Delta A} \to 0} \frac{\Delta F}{\Delta A}$

Indicando genericamente la tensione normale con $\sigma\$ possiamo scrivere: $\sigma\ = \frac{F_n}{A}$ dove F_n è la forza normale alla superficie, che dà luogo, se il corpo subisce allungamenti, a uno sforzo di trazione, se il corpo subisce accorciamenti ad uno sforzo di compressione; indicando con $\tau\$ la generica tensione tangenziale possiamo scrivere analogamente a prima: $\tau\ = \frac{F_t}{A}$ dove F_t è la forza tangenziale alla superficie in esame che da luogo, invece, ad uno sforzo di taglio.

Nel caso della corda, nel momento in cui è sotto tensione, esercita una forza sui corpi che sono legati alle sue due estremità.
La tensione è orientata lungo la corda nel verso di allontanamento dal corpo al quale è legata (nell'ipotesi di considerare le corde e le puleggie prive di massa e attrito).

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