Czy naprężenie jest wielkością skalarną czy wektorową?

Naprężenie jest wielkością tensorową . Nie jest to po prostu wielkość skalarna czy wektorowa. Oznacza to, że ma zarówno wielkość, jak i kierunek, a także zawiera składową ścinającą.

Aby zrozumieć, dlaczego naprężenie jest wielkością tensorową, rozważ następujące kwestie. Kiedy przykładasz siłę do obiektu, obiekt ulega deformacji. Wielkość odkształcenia zależy od wielkości siły, kierunku siły i właściwości materiału obiektu. Naprężenie jest miarą sił wewnętrznych, które przeciwstawiają się temu odkształceniu. Te siły wewnętrzne mogą mieć charakter ściskający lub rozciągający, więc naprężenie może być dodatnie lub ujemne.

Naprężenie jest wielkością tensorową, ponieważ składa się z dziewięciu składowych:trzech normalnych i sześciu ścinających. Składowe normalne to naprężenia działające prostopadle do powierzchni obiektu, a składowe ścinające to naprężenia działające równolegle do powierzchni obiektu.

Podsumowując, naprężenie jest wielkością tensorową, ponieważ ma zarówno wielkość, jak i kierunek, a także ma składową ścinającą. Oznacza to, że jest ona bardziej złożona niż wielkość skalarna lub wektorowa i do jej opisania wymagane są bardziej wyrafinowane ramy matematyczne.