Compresión (física)
En mecánica , la compresión es la aplicación de fuerzas equilibradas hacia adentro ("empujar") a diferentes puntos de un material o estructura , es decir, fuerzas sin suma neta o torque dirigido para reducir su tamaño en una o más direcciones. [1] Se contrasta con la tensión o tracción, la aplicación de fuerzas equilibradas hacia afuera ("tracción"); y con fuerzas de cizallamiento , dirigidas para desplazar capas del material paralelas entre sí. La resistencia a la compresión de materiales y estructuras es una consideración de ingeniería importante.
En la compresión uniaxial , las fuerzas se dirigen a lo largo de una sola dirección, de modo que actúan hacia la disminución de la longitud del objeto a lo largo de esa dirección. [2] Las fuerzas de compresión también se pueden aplicar en múltiples direcciones; por ejemplo, hacia adentro a lo largo de los bordes de una placa o por toda la superficie lateral de un cilindro , para reducir su área ( compresión biaxial ), o hacia adentro sobre toda la superficie de un cuerpo, para reducir su volumen .
Técnicamente, un material está bajo un estado de compresión, en algún punto específico y a lo largo de una dirección específica , si el componente normal del vector de tensión a través de una superficie con dirección normal se dirige en sentido opuesto a . Si el vector de tensión en sí es opuesto a , se dice que el material está bajo compresión normal o tensión de compresión pura a lo largo . En un sólido , la cantidad de compresión generalmente depende de la dirección , y el material puede estar bajo compresión en algunas direcciones pero bajo tracción en otras. Si el vector de tensión es puramente compresivo y tiene la misma magnitud en todas las direcciones, se dice que el material está bajo compresión isotrópica o hidrostática en ese punto. Este es el único tipo de compresión estática que pueden soportar líquidos y gases . [3]
En una onda mecánica que es longitudinal , el medio se desplaza en la dirección de la onda, lo que resulta en áreas de compresión y rarefacción .
Cuando se somete a compresión (o cualquier otro tipo de tensión), todo material sufrirá alguna deformación, aunque sea imperceptible, que hace que cambien las posiciones relativas medias de sus átomos y moléculas. La deformación puede ser permanente o puede revertirse cuando desaparecen las fuerzas de compresión. En el último caso, la deformación da lugar a fuerzas de reacción que se oponen a las fuerzas de compresión y pueden eventualmente equilibrarlas. [4]
Los líquidos y gases no pueden soportar una compresión uniaxial o biaxial constante, se deformarán rápida y permanentemente y no ofrecerán ninguna fuerza de reacción permanente. Sin embargo, pueden soportar compresión isotrópica y pueden comprimirse de otras formas momentáneamente, por ejemplo, en una onda de sonido .
