Física · Glosario

¿Qué es Vector tensión y tensor de tensiones?

Definición 3.3 Física universitaria — tercer año · Capítulo 3 — Mecánica de medios continuos y elasticidad

Córtese el sólido, mentalmente, a lo largo de una pequeña superficie  ⁣dS\dd S de normal n\vect n: el material del lado +n+\vect n tira del otro lado con una fuerza  ⁣dF=σ(n) ⁣dS\dd\vect F = \boldsymbol\sigma(\vect n)\,\dd S — el vector tensión. Esta fuerza depende linealmente de n\vect n (Cauchy), de modo que la codifica el tensor de tensiones σij\sigma_{ij}:

 ⁣dFi=jσijnj ⁣dS,\dd F_i = \sum_j \sigma_{ij}\,n_j\,\dd S ,

en pascales. σxx\sigma_{xx} es una tracción (>0> 0) o una compresión (<0< 0) a través de una cara normal a xx; σxy\sigma_{xy} es una fuerza dirigida según xx soportada por una cara normal a yy — una tensión cortante. Un fluido en reposo es el caso particular σij=pδij\sigma_{ij} = -p\,\delta_{ij}: la presión empuja por igual sobre cada cara y no cizalla ninguna, y por eso los fluidos fluyen — no pueden soportar una cizalladura estática.

Las tres componentes del vector tensión sobre una cara de un cubo material: una normal (tracción o compresión) y dos tangenciales (cortantes). Las nueve componentes sobre las tres caras forman el tensor de tensiones.
Las tres componentes del vector tensión sobre una cara de un cubo material: una normal (tracción o compresión) y dos tangenciales (cortantes). Las nueve componentes sobre las tres caras forman el tensor de tensiones.
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