응력

 

 물체에 외력이 작용하였을 때 그 외력에 저항하여 물체의 형태를 그대로 유지하려고 물체내에 생기는 내력. 변형력(變形力)이라고도 한다. 단면이 균일한 막대기의 양끝을 p라는 힘으로 잡아당겼다고 하면 이 힘 p에 의해 막대기는 늘어나며, 더욱 세게 당기면 마침내 부러지고 만다. 이 힘 p에 대해 막대기 속의 수많은 미소 입자간의 작용과 반작용이 저항한다. 이들 내력은 눈에 보이지 않지만 만일 막대기를 축에 수직인 단면 m-n으로 절단하였다고 하면, m-n의 아랫부분은 하단에 외력 p가 작용하고 있고, 상단에는 윗부분의 여러 입자에서 아랫부분의 여러 입자로 내력이 작용하고 있다. 이 내력은 단면 m-n에 고루 분포하여, 그 단면적 전부는 마치 하단에 작용하는 외력 p와 같은 크기로 되어 있다. 따라서 물체 내의 어떤 단면을 생각하면 이 단면에는 크기가 같고 방향이 반대인 1쌍의 내력이 작용하고 있는 셈이 된다. 이 1쌍의 내력을 응력(변형력)이라 한다. 응력은 작용하는 하중(荷重)의 종류에 따라 전단응력(剪斷應力)·인장응력(장력이라고도 함)·압축응력으로 나눈다. 전단응력은 단면에 평행인 응력(접선 성분)으로 접선응력이라 하고, 인장응력과 압축응력은 단면에 수직인 응력(법선 성분)으로 수직응력 또는 법선응력이라고도 한다. 응력의 세기로는 단위면적당의 힘으로 나타내는 것이 일반적이다. 외력을 p, 단면적을 A, 응력을 σ라 하면 σ=p/A이며, 그 단위로서는 kg/㎠이다.일반적으로 물체내의 동일점에서의 응력이라도 면의 방향에 따라 그 종류나 세기가 다르다.