¿Cuál es la diferencia entre estrés y presión?

¿Cuál es la diferencia entre estrés y presión ? ¿Hay algún ejemplo intuitivo que explique la diferencia entre los dos? ¿Qué tal un ejemplo de cuando la presión y el estrés no son iguales?

Como puede ver en las respuestas, es difícil asumir qué es "intuitivo" para usted y qué nivel de expectativas tiene sin ser más específico.
La pregunta surgió al leer sobre la presión de sobrecarga (estrés), en.wikipedia.org/wiki/Overburden_pression . El artículo vinculado lo define como ambos. Tenía la esperanza de aprender a distinguir los dos usando una explicación que un estudiante de secundaria o un estudiante de ingeniería pudiera entender.
El estrés es el tensor de valencia 2 (representado por una matriz). "Presión" es un caso especial: un tensor de tensión que se puede escribir como una cantidad "escalar" ( es decir , de la forma pags i d 3 , dónde i d 3 matriz es la 3 × 3 identidad y pags el escalar de presión).

Respuestas (8)

La presión se define como la fuerza por unidad de área aplicada a un objeto en una dirección perpendicular a la superficie. Y, naturalmente, la presión puede causar estrés dentro de un objeto. Mientras que el estrés es la propiedad del cuerpo bajo carga y está relacionado con las fuerzas internas . Se define como una reacción producida por las moléculas del cuerpo bajo alguna acción que puede producir alguna deformación. La intensidad de estas fuerzas adicionales producidas por unidad de área se conoce como estrés (imagen bonita de wikipedia):

estrés


EDITAR POR COMENTARIOS

La presión de sobrecarga o presión litostática es un caso en el que la fuerza de gravedad de la propia masa del objeto crea presión y provoca tensión en el suelo o la columna de roca. Esta tensión aumenta a medida que aumenta la masa (o la profundidad). Este tipo de tensión es uniforme porque la fuerza de gravedad es uniforme.

http://commons.wvc.edu/rdawes/G101OCL/Basics/earthquakes.html

Incluidos en la presión litostática están el peso de la atmósfera y, si está debajo de un océano o lago, el peso de la columna de agua sobre ese punto en la tierra. Sin embargo, en comparación con la presión causada por el peso de las rocas por encima, la cantidad de presión debida al peso del agua y el aire por encima de una roca es insignificante, excepto en la superficie de la tierra. La única manera de que cambie la presión litostática sobre una roca es que cambie la profundidad de la roca dentro de la tierra.

Dado que se trata de una fuerza uniforme aplicada en toda la sustancia debido principalmente a la sustancia misma, los términos presión y estrés son algo intercambiables porque la presión puede verse como una fuerza tanto externa como interna.

Para el caso de que no sean iguales, basta con mirar que la imagen de la regla. Si se aplica presión en el otro extremo (parte superior de la imagen), se crea una tensión desigual dentro de la regla, especialmente donde la tensión interna es alta en las esquinas.

Con respecto a los fluidos y la presión, el fluido dentro del espacio intersticial o espacio poroso de la roca generalmente se conoce como presión intersticial o presión de fluido. ¿Sería incorrecto decir estrés poroso o estrés por fluidos? Si lo entiendo correctamente, de las otras respuestas a la pregunta original y de una explicación que se encuentra aquí: en.wikipedia.org/wiki/Fluid#Physics parece que la presión es el componente normal del estrés. Entonces, si todos los demás componentes son cero, solo le queda presión para compensar el estrés. Por lo tanto, se puede decir el estrés de los poros?
@jakemcgregor No estoy seguro. No creo que se llame estrés porque es una fuerza generada por bolsillos que pueden no ser uniformes y variar a lo largo de la sustancia. Pero no soy geólogo, quizás mezclen los términos.
No dice nada sobre la naturaleza tensorial del estrés en oposición a la naturaleza escalar de la presión. Además, la presión del gas, por ejemplo, está relacionada con las fuerzas internas de las moléculas del gas.

Dado un tensor de tensión σ , que tiene 9 componentes en general, la presión (al menos en mecánica continua) se define como PAGS = 1 / 3 t r ( σ ) .

Entonces, la presión en un punto del continuo es el promedio de las tres tensiones normales en ese punto. Los términos fuera de la diagonal se manifiestan como esfuerzo cortante.

Es difícil decir "estrés" sin ser más específico en su pregunta porque el estrés no es un escalar. La presión siempre es diferente del estrés, pero los dos están relacionados.

La presión siempre es diferente del estrés porque la presión es un escalar. Hasta donde yo sé, la presión se define como tensión normal isotrópica de compresión. Según esta definición, la presión tiene un signo de dirección (¿positivo para compresión?) y una magnitud. Además, según esta definición, parece que la presión se define como un caso especial de estrés (situación de estrés simple). Si esto es cierto, ¿la presión del fluido puede llamarse estrés del fluido? Mi fuente: en.wikipedia.org/wiki/Stress_%28mechanics%29#Simple_stresses

La diferencia entre tensión y presión tiene que ver con la diferencia entre fuerza isotrópica y anisotrópica. Hay una sección de Wikipedia sobre la descomposición del estrés de Cauchy σ en componentes "hidrostáticos" y "desviadores",

σ = s + pags yo
donde la presion pags es
pags = 1 3 tr ( σ )
dónde yo es el 3 × 3 matriz de identidad, y donde s es el componente sin rastro de σ .

El artículo vinculado en realidad da una explicación intuitiva bastante buena de pags yo :

(Del artículo) Un tensor de tensión hidrostática media pags yo , que tiende a cambiar el volumen del cuerpo estresado.

Esto se deduce ya que la fuerza superficial experimentada por un plano con vector normal norte es dado por

T ( norte ) = norte σ
que para un esfuerzo puramente hidrostático se convierte en
T ( norte ) = norte pags yo = pags norte
que apunta en la misma dirección que la normal al plano. Básicamente, esto significa que un cubo de material querrá expandirse como un globo si pags > 0 , y contrato si pags < 0 .

Mientras tanto, el componente desviador significa que hay fuerzas en juego que no solo tienden a expandirse o contraerse, como las fuerzas de corte.

¿Qué tal un ejemplo de cuando la presión y el estrés no son iguales?

En un sólido, pueden existir ondas cortantes puras. A diferencia de las ondas de presión acústica, las ondas transversales tienen una presión constante; las fuerzas que propagan la onda no se deben a la presión, sino a la tensión de corte.

Entonces, si solo tiene una tensión normal isotrópica de compresión, se llama presión hidrostática o simplemente presión. Entonces, ¿la presión son los componentes normales que actúan en compresión que forman el estrés? ¿Puedo decir que tengo un estrés de fluido de +100 psi y ser igualmente correcto al decir que tengo una presión de fluido de 100 psi?
@jakemcgregor: Sí, que yo sepa, la presión es el componente normal del estrés. En un fluido isotrópico, si intenta cortarlo, no hay fuerza de restauración (porque es un fluido y puede moverse), por lo que no es realmente posible tener tensiones desviadoras (no normales), por lo que la tensión y la presión son una especie de intercambiables en lo que respecta a la redacción. Pero si tienes piedras y otras cosas mezcladas, podría ser más complicado.
Ciertamente puede haber tensiones desviadoras en un fluido. ¡Sin ellos, el fluido no fluiría! En un fluido newtoniano, por ejemplo, la tensión desviadora es proporcional al tensor de "velocidad de deformación" a través de la viscosidad.
@TylerOlsen vea mi comentario anterior a DumpsterDoofus y mi comentario a la respuesta de tpg2114 (abajo). ¿Cuáles son tus pensamientos?

La presión es perpendicular al objeto, es solo una fuerza externa. La presión causa estrés dentro del objeto, por lo que el estrés es una fuerza interna.

Es posible que desee incluir algunos de los ejemplos solicitados que muestren uno contra el otro y lo que sucede cuando no son iguales.

La presión es una fuerza externa, cuando se aplica sobre otro cuerpo, el efecto se ve fácilmente en la parte externa del cuerpo y primero afectó el área externa del cuerpo. En el caso del estrés, la deformación molecular se desarrolla en el interior del cuerpo y el estrés se genera lentamente en la parte interna de cualquier objeto debido a la carga. Y simplemente la presión afectó el área externa del cuerpo y el estrés afectó el cuerpo internamente. El estrés se observa debido a la carga aplicada, mientras que la presión es una especie de carga sobre un cuerpo.

La presión intersticial de un fluido en un yacimiento subterráneo normalmente no está relacionada con la sobrecarga o la presión litostática. Hay excepciones, conocidas como yacimientos sobrepresionados. Normalmente, la presión intersticial en profundidad es equivalente a la presión causada por una columna de agua salada. La tensión vertical en la roca es típicamente una función de la columna de roca hacia la superficie. Los dos esfuerzos horizontales principales son normalmente desiguales y más bajos que el esfuerzo vertical. Las rocas se comportan de manera plástica y la diferencia en las tensiones horizontales son, entre alianzas, causadas por la tectónica de placas.

Uno puede estresarse por la presión. Ya sea tirando de ti o empujándote. La presión viene antes que el estrés y puede verse como una reacción a la presión. Aunque tienen la misma unidad, hay una asimetría temporal. La presión viene antes que el estrés.

Siempre que se aplica una fuerza externa sobre el objeto, automáticamente se desarrolla una fuerza restauradora dentro del objeto para restringir la deformación del objeto. La relación de la fuerza restauradora perpendicular a la superficie al área se conoce como tensión. La relación de la fuerza externa perpendicular a la superficie al área se conoce como presión.

por ejemplo, si presiona una pelota, está aplicando presión y lo que la pelota le aplica es estrés y si ambos no son iguales, uno domina sobre el otro, la presión es una fuerza externa y el estrés es una fuerza interna.

¿Qué pasa con los ejemplos solicitados?
Recuerde: Lea la pregunta. Responde la pregunta. Eso te ayudará a escribir respuestas mejor calificadas. Además, puede eliminar sus respuestas, si lo desea.