Compressie vs Spanning
Spanning en compressie zijn twee concepten die in de natuurkunde worden besproken. Spanning is een kracht, terwijl compressie een fenomeen is. Beide concepten spelen een belangrijke rol op gebieden zoals mechanische systemen, autotechniek, warmtemotoren, materiaalkunde, slingers en diverse andere gebieden. Het is van vitaal belang om een goed begrip te hebben van spanning en compressie om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat compressie en spanning zijn, hun definities, toepassingen van compressie en spanning, de overeenkomsten tussen compressie en spanning en tot slot het verschil tussen compressie en spanning.
Spanning
Spanning wordt gedefinieerd als de trekkracht die wordt uitgeoefend door een kabel, touwtje, ketting of een soortgelijk object. Er zijn twee soorten snaren. Een gewichtloze snaar is een hypothetische snaar zonder gewicht. Een echte snaar is een snaar met een eindig gewicht. Deze twee definities zijn belangrijk bij het beschrijven van de spanning. Wanneer een voorwerp door een snaar wordt getrokken, vindt de spanning plaats op elk punt van de snaar. Dit komt door de intermoleculaire attracties. De bindingen tussen de moleculen fungeren als kleine veren, waardoor de twee moleculen niet kunnen scheiden. Wanneer een kracht de snaar probeert uit te rekken, weerstaan deze bindingen de vervorming. Dit veroorzaakt een reeks gebalanceerde kracht door de hele snaar. Alleen de twee uiteinden van de snaar hebben ongebalanceerde krachten. De ongebalanceerde kracht aan het einde, waarop de initiële kracht wordt uitgeoefend, wordt gecompenseerd door de initiële kracht. De ongebalanceerde kracht aan het uiteinde van het object werkt op het object. In die zin kan spanning worden beschouwd als een krachtvoortplantingsmethode. Als de string een gewicht heeft, zal de string niet horizontaal zijn, daarom moet het gewicht van de string worden opgeteld bij de berekening.
Compressie
Compressie is de vermindering van het volume van een gas, vloeistof of vaste stof als gevolg van externe krachten die erop inwerken. De compressie zelf is geen goed gedefinieerde hoeveelheid. Het kan worden genomen als de hoeveelheid verminderd volume of het percentage van de hoeveelheid verminderd volume. De kwantitatieve meting van compressie is de Young's modulus voor vaste stoffen en de samendrukbaarheidsfactor voor gassen. Young's modulus is de verhouding van de druk op het object (stress) tot de belasting van het object. Omdat rek dimensieloos is, zijn de eenheden van Young's modulus gelijk aan de eenheden van druk, wat Newton per vierkante meter is. Voor gassen wordt de samendrukbaarheidsfactor gedefinieerd als PV/RT, waarbij P de druk is, V het gemeten volume, R de universele gasconstante is en T de temperatuur in Kelvin is.
Wat is het verschil tussen compressie en spanning?
• Spanning is een krachtvoortplantingsmethode; compressie kan worden gebruikt om kracht over te dragen als druk in hydraulische systemen, maar er vindt geen compressieproces plaats.
• Spanning is een kracht, terwijl compressie een fenomeen is. Spanning is alleen geldig in massieve snaren, maar compressie kan op elk materiaal worden toegepast.
• Bij spanning is de kracht die op het object inwerkt altijd buiten het object. Bij compressie is de kracht die op het object inwerkt, naar binnen gericht op het object.
