Trazione (fisica)

La trazione è uno sforzo normale $\sigma _{n}$ positivo, cioè uno degli sforzi elementari di Lamé a cui può essere soggetto un corpo, insieme alla compressione, la flessione, il taglio e la torsione, e si misura pertanto in MPa. Per semplificazione si può dire che la trazione è la sollecitazione a cui è sottoposto un corpo che è soggetto a un sistema di forze divergenti.

Trazione meccanica

Data una forza normale $F_{n}>0$ relativamente alla direzione della normale alla sezione generica a cui è applicata di area $A$, si definisce sforzo a trazione la grandezza $\sigma$, data da:

$\sigma _{n}={\frac {F_{n}}{A}}>0$

Un esempio classico di trazione può essere quello di una corda, tirata ai suoi estremi, in equilibrio statico. Entra in gioco un equilibrio di forze $F$, uguali in modulo e direzione, ma di verso opposto, da cui la corda viene tesa. Le fibre che compongono la fune sono idealmente soggette a una tensione (sforzo) $\sigma$ costante.

Il principio di resistenza a rottura per trazione fu scoperto da Galileo Galilei e illustrato nel trattato Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze del 1638 (giornata 1 - paragrafi 6,7). Dopo le sperimentazioni del Seicento e Settecento, la teoria tecnica della resistenza a trazione fu definita dall'ingegnere francese Claude-Louis Navier nel trattato Resumè des lecons del 1826 (Libro I - capitolo II estension) e perfezionata da De Saint-Venant nella seconda metà dell'Ottocento.

Volendo calcolare l'allungamento della corda provocato dalle due forze $F_{N}$ contrapposte possiamo usare il seguente procedimento:

definiamo ${\varepsilon }$, deformazione del materiale: ${\varepsilon }={\frac {\delta L}{L}}$

richiamiamo il legame fra tensione ${\sigma }$ e deformazione ${\varepsilon }$ ottenuto sperimentalmente per il materiale impiegato: ${\sigma }={E}{\varepsilon }$

La formula che fornisce l'estensione della corda in seguito allo sforzo di trazione $F_{N}$ è data da: ${\delta L}={\frac {\sigma L}{E}}$

• $E$ viene chiamato modulo di elasticità del materiale
• ${\varepsilon }$ è la deformazione unitaria
• $L$ è la lunghezza del provino, in questo caso la lunghezza della corda
• ${\delta L}$ è l'allungamento del provino a causa della trazione.

Voci correlate

• Tirante
• Sforzo normale
• Effetto Bauschinger
• Legge di Schmid
• Prova di trazione