Naprężenia normalne

Naprężenia normalne powstają wtedy, gdy siła działa prostopadle do przekroju elementu, np. przy rozciąganiu lub ściskaniu pręta. Oznacza się je najczęściej literą grecką σ.

Wzór

Podstawowy wzór na naprężenie normalne:

σ = F / A

gdzie:
- σ – naprężenie normalne,
- F – siła działająca osiowo na element,
- A – pole przekroju poprzecznego.

Jednostki

W układzie SI naprężenie wyraża się w paskalach:

1 Pa = 1 N/m²

W technice często stosuje się megapaskale:

1 MPa = 1 N/mm²

Dlatego w zadaniach egzaminacyjnych wygodnie jest liczyć pole przekroju w mm², a siłę w N.

Przykład: pręt kwadratowy

Jeżeli pręt ma przekrój kwadratowy o boku a = 2 cm, to:

2 cm = 20 mm

Pole przekroju:

A = a² = 20 mm · 20 mm = 400 mm²

Dla siły F = 2000 N naprężenie wynosi:

σ = 2000 N / 400 mm² = 5 N/mm² = 5 MPa

Ważne

Przy ściskaniu naprężenie bywa zapisywane ze znakiem minus, ponieważ działa przeciwnie niż przy rozciąganiu. W zadaniach testowych zwykle podaje się jednak wartość bezwzględną naprężenia, czyli tutaj 5 MPa.