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[[Ficheiro:PenduloTmg.gif|thumb|direita|Um pendulo é um sistema sob força resultante, no qual se pode observar a variação periódica da tensão.]]
{{fusão|Tensão mecânica}}
Em [[física]], '''tensão''' é a grandeza de força de tração exercida a um cabo, corda ou um objeto sólido similar por outro objeto. É a resultante das forças de atração e de repulsão eletrostática entre as partículas de um sólido quando submetido à uma deformação, em que a tendência de voltar ao seu estado inicial é observada. A tensão é o oposto de [[compressão]].<ref name="Physics">''Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics'', Section 5.7. Seventh Edition, Brooks/Cole Cengage Learning, 2008.</ref>
{{fusão|Tensão (mecânica)}}
{{Revisão-sobre|Física|data=março de 2011}}
A tensão é medida em [[newton (unidade)|newtons]] segundo o [[sistema internacional de unidades]], sempre mensurada paralelamente à corda em que se aplica. Há duas possibilidades básicas de sistemas formados por corda e objeto: ou aceleração é zero e o sistema está em equilíbrio, ou existe aceleração e, portanto, há uma força resultante. Note que em ambos os casos a massa da corda é desprezível.
=='''Tensão'''Sistema em engenharia:equilíbrio==
É o termo genérico para o esforço resistente no interior de um corpo quando submetido a uma carga denominada esforço solicitante.
O sistema está em equilíbrio quando a [[Cálculo vetorial|soma]] de todas as forças é igual a zero
É análoga ao fenômeno elementar [[Pressão]] que ocorre nos fluidos, utilizando inclusive a mesma unidade, considerando não apenas forças perpendiculares ao plano ou seção considerada mas também forças oblíquas e tangenciais a esse plano ou seção, que o sólido é capaz de suportar.
Todo corpo solicitado por uma força ou pela resultante de um conjunto de forças quaisquer se deforma gerando tensão(ões) internas.
:<math>\sum_ {} \vec{F} = 0</math> <ref name="Physics"/>
As tensões operam em dois regimes distintos: No regime '''Elástico''' ou no regime '''Plástico'''.
Tensões menores que determinado limite característico de cada material denominado de '''limite de elasticidade''' do material, operam no '''regime elástico''', provocando deformações elásticas em que o corpo volta às dimensões originais quando cessada a força.
Para exemplo, considere um sistema formado por um objeto sendo suspendido por uma corda sujeita a tensão (T), em velocidade constante. Pelo fato da velocidade ser constante, não há aceleração, e por isso o sistema está em equilibro. Nesse caso a tensão na corda, que puxa o objeto para cima, é igual a força [[peso]] (mg), que puxa o objeto para baixo).
Tensões maiores que o limite de elasticidade levam ao '''regime plástico''' onde causam deformações permanentes quando cessada a solicitação.
Tensões extremas, maiores que determinado valor característico de cada material, denominado '''limite de ruptura''' causam o colapso ou ruptura do corpo, peça ou estrutura que se caracteriza pela desagregação das partes que o compõe.
:<math>\sum_ {} \vec{F} = \vec{T} + m\vec{g} = 0</math> <ref name="Physics"/>
O intervalo de tensões no regime plástico pode ser maior ou menor, sendo uma das características de resistência do material denominada ductilidade.
Em engenharia as tensões nos metais estruturais como o aço atuantes no regime plástico são frequentemente chamadas tensões de escoamento por levar a um estado onde as moléculas se reorganizam, absorvendo e re-distribuindo os esforços.
==Sistema sob força resultante==
Classifica-se como de [[Tração (física)|tração]], de [[Compressão física|compressão]] (tensões normais) ou de [[Tensão de cisalhamento|cizalhamento]] (tensão tangencial ou de corte).
Um sistema terá uma força resultante quando a soma de todas as forças é diferente de zero. [[Segunda_lei_de_Newton#Segunda_Lei_de_Newton|Aceleração e força]] resultante são coexistentes.
Estes esforços atuam isoladamente ou em conjunto no mesmo objeto.
:<math>\sum_ {} \vec{F} \ne 0</math><ref name="Physics"/>
O esforço de flexão ou Momento Fletor é um caso particular de tração e compressão agindo juntos na mesma seção, causando deformações predominantes nas faces opostas do corpo ou estrutura e menores deformações e consequentes tensões na parte central, se anulando no eixo de inércia.
O conjunto de pontos de tensão nula no interior do copo é denominado [[Linha neutra]].
Considere agora o mesmo sistema mencionado acima, exceto por sua velocidade estar aumentando durante o tempo. Nesse caso haverá diferença de velocidade, e consequentemente, aceleração positiva, o que provocará uma força resultante apontada para cima, indicando <math>|mg| < |T|</math>.
No esforço de torção predomina a tensão de cisalhamento angular, e como na flexão, causa maiores deformações e consequentes tensões nas faces ou bordas externas da peça, corpo ou estrutura, se reduzindo na parte central onde as deformações são menores, se anulando no centro de inércia onde não há deformação.
==Cálculo das tensões==
Em seções ou planos específicos do material ou quando a tensão não variar com as seções consideradas é estudada através de gráfico denominado [[deformação|diagrama tensão deformação]] onde as tensões são anotadas nas abcissas e as deformações nas ordenadas.
A inclinação da reta resultante no regime elástico configura o [[Módulo de Young|Módulo de Elasticidade]] do material, que então nada mais é do que a deformação sofrida por unidade de força suportada e absorvida.
O Módulo de Elasticidade, representado pela letra '''E''' é então a rigidez do material, outra de suas medidas de resistência.
:<math>\sum \vec{F} = T - mg \ne 0</math><ref name="Physics"/>
Em seções paralelas diversas o estudo é feito através de diagramas de de Momento Fletor M, diagrama de força cortante τ e diagrama de força normal σ, onde o eixo horizontal representa as seções analisadas e o vertical a força atuante que são iguais às tensões resistentes conforme a terceira lei de Newton, também chamada de lei da ação e reação.
O princípio básico é que se as forças solicitantes (cargas e peso próprio) e os esforços resistentes (tensões) em um plano qualquer da estrutura não fossem iguais, o corpo estaria em movimento.
Em outro exemplo, suponha que dois corpos 1 e 2 possuindo massas <math>m_1</math> e <math>m_2</math>, respectivamente, conectadas umas às outras por uma corda inextensível sobre uma [[polia]] sem atrito. Haverá duas forças atuando sobre o corpo 1: seu peso (<math>P_1=m_1g</math>) o atraindo para baixo, e a tensão <math>T</math> na corda, puxando-o para cima. Se a massa do corpo 1 for maior que a do corpo 2 (<math>m_1 > m_2</math>), haverá força resultante <math>F_1</math>, sendo <math>P_1-T</math>, e então <math>m_1a=m_1g-T</math>.
Estes gráficos denotam principalmente as tensões máximas e respectivas seções solicitadas que são dados essenciais para cálculo e dimensionamento da estrutura.
Em estudos mais avançados utiliza-se o [[Círculo de Mohr]] para o cálculo das tensões atuantes em cada plano interno de qualquer inclinação denominado seção.
Os materiais em geral suportam muito bem a tensão de compressão, menos à tensão de cizalhamento e são de pouca resistência à tensão de tração.
Para uma ideia da enorme diferença de resistência nota-se que a matéria do núcleo dos planetas suporta o peso do astro inteiro absorvendo apenas tensões de compressão.
A tensão de compressão originada por força atuando ao longo de um só eixo causa deformações diferenciais que geram outros esforços internos causando o rompimento por tensões de tração ou cisalhamento.
==Unidades de tensão==
A unidade de tensão é força por unidade de área.
No [[Sistema Internacional de Unidades]] é o [[Pascal (unidade)|pascal]], a mesma da unidade de pressão.
1 Pa = 1 N/m2 ( newton por metro quadrado )
1 Pa = 0,1 Kgf/m2 ( 0,10197 kilograma-força por metro quadrado )
No estudo da resistência dos materiais as unidades usuais são o MPa ( Megapascal ) e o Kgf/cm2 ( Quilograma-força por centímetro quadrado ).
==Ver também==
*[[Momento de inércia]]
*[[Ensaio de tração]]
*[[Compressão física|Compressão]]
{{mínimoreferências}}
{{esboço-física}}
[[Categoria:Engenharia mecânica]]
[[Categoria:Mecânica clássica]]
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