En mecánica continua , la tensión hidrostática , también conocida como tensión volumétrica, [1] es un componente de la tensión que contiene tensiones uniaxiales, pero no tensiones cortantes. [2] Un caso especializado de tensión hidrostática, contiene tensión compresiva isotrópica , que cambia solo en volumen, pero no en forma. [1] Un punto en un fluido como el agua puede experimentar estrés hidrostático puro. A menudo se usa indistintamente con " presión " y también se conoce como tensión de confinamiento, particularmente en el campo de la geomecánica.
La tensión hidrostática es equivalente al promedio de las tensiones uniaxiales a lo largo de tres ejes ortogonales y se puede calcular a partir del primer invariante del tensor de tensión: [2]
Su magnitud en un fluido, , puede ser dado por:
dónde es un índice que indica cada capa distinta de material por encima del punto de interés, es la densidad de cada capa,es la aceleración gravitacional (asumida como constante aquí; esto puede ser sustituido por cualquier aceleración que sea importante para definir el peso ), yes la altura (o grosor) de cada capa de material dada. Por ejemplo, la magnitud de la tensión hidrostática que se siente en un punto por debajo de diez metros de agua dulce sería
donde el índice indica "agua".
Debido a que la tensión hidrostática es isotrópica, actúa por igual en todas las direcciones. En forma tensorial , la tensión hidrostática es igual a
dónde es la matriz identidad de 3 por 3 .
La tensión de compresión hidrostática se utiliza para la determinación del módulo volumétrico de los materiales.
Referencias
- ↑ a b Megson, THG (Thomas Henry Gordon) (2005). Análisis estructural y de tensiones (2ª ed.). Ámsterdam: Elsevier Butterworth-Heineman. págs. 400 . ISBN 0-08-045534-4. OCLC 76822373 .
- ^ a b Soboyejo, Winston (2003). "3.6 Estrés hidrostático y desviador". Propiedades mecánicas de los materiales de ingeniería . Marcel Dekker. págs. 88–89. ISBN 0-8247-8900-8. OCLC 300921090 .