الإجهاد Calculator
القوة لكل وحدة مساحة.
Formula first
Overview
يصف الإجهاد التوزيع الداخلي للقوى داخل المادة استجابة للأحمال الخارجية، ويُحدد كمياً بالقوة لكل وحدة مساحة. وهو مفهوم أساسي في الميكانيكا يستخدم للتنبؤ بتشوه المواد، والخضوع، والفشل النهائي تحت الشد أو الضغط.
Symbols
Variables
= Stress, F = Force, A = Area
Apply it well
When To Use
When to use: تُطبق هذه المعادلة في سيناريوهات التحميل المحوري حيث تعمل قوة عمودياً على المقطع العرضي للعضو. وتفترض أن المادة متجانسة وأن الإجهاد موزع بشكل موحد عبر كامل مساحة السطح.
Why it matters: يستخدم المهندسون حسابات الإجهاد لتصميم هياكل آمنة من خلال التأكد من أن الإجهاد المطبق يظل أقل من مقاومة الخضوع للمادة. يمنع هذا الحساب الأساسي الانهيارات الكارثية في كل شيء من الغرسات الطبية إلى أساسات ناطحات السحاب.
Avoid these traps
Common Mistakes
- استخدام سم² بدلاً من م².
- خلط اصطلاحات إشارة الشد والضغط.
One free problem
Practice Problem
قضيب دعم فولاذي له مساحة مقطع عرضي تبلغ 0.005 م² ويتعرض لقوة شد تبلغ 75,000 نيوتن. ما هو الإجهاد الداخلي المتولد داخل القضيب؟
Hint: اقسم القوة الكلية المطبقة على المساحة التي تؤثر عليها.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Mechanics of Materials by R.C. Hibbeler
- Wikipedia: Stress (mechanics)
- NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI), SP 811
- Britannica, 'Stress (mechanics)'
- Beer, F. P., Johnston Jr., E. R., DeWolf, J. T., & Mazurek, D. F. (2015). Mechanics of Materials (7th ed.). McGraw-Hill Education.
- Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek Mechanics of Materials
- Lai, Rubin, Krempl Fundamentals of Continuum Mechanics
- Callister and Rethwisch Materials Science and Engineering