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).

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 $/delta/$ S con la sua normale n e la forza $/delta/$ F possiamo indicare la tensione come:

il limite per delta S tendente a zero di ${\frac {F_{n}}{A}}$

Indicando genericamente la tensione normale con $\sigma \$possiamo scrivere: $\sigma \ ={\frac {F_{n}}{A}}$ dove $F_{n}$ è la forza normale alla superficie; 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.

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).