力と応力

例えば、何かに力を行使することを「力」と言い、精神的にストレスを感じている人を「ストレス」と言うなど、「力」と「ストレス」は日常生活で非常によく使われる概念である。その意味は物理的な概念の類似性に由来するが、明示的に分析すると、一般的に使われている用語とは大きな違いがあることがわかる。

この2つの概念は、古典力学の分野で広く議論されており、材料の力学を説明する上で重要な役割を担っている。しかし、力の概念は古典力学をはるかに超えて、相対性理論や量子力学の領域にも及んでいる。

パワーとは何か？

力とは、物体の運動量の変化を引き起こす要因として知られており、運動量の変化率は力の大きさに比例する。何世紀にもわたって普及してきた概念だが、アイザック・ニュートン卿が1687年に出版した『自然哲学の原理の数学』で定義し、数学的に提示したものである。

ニュートンの第二法則と呼ばれる上記の式から、次の式が導かれる。 f=m.a=d(mv)/dt (ここでFは力、mは質量、aは加速度)。第1法則は、物体は偏った外力が作用しない限り、その状態（直線上を均一に動く、または静止している）を保つというもので、第3法則は、それぞれの力には等しく反対の反力が存在するというものである。

ストレスとは何ですか？

力は、物体内の直線よりも広い面積に作用することがあります。例えば、木製の棒やロッドの両端に力を加えると、その力は棒の全域に均等に伝わります。ロッドが押されたときも同じ状況です。内力は、その大きさと身体に与える面積の両方が関係するため、内力を明確に評価するためには、両方を考慮する必要があります。

応力とは、変形可能な物体内の単位面積に作用する力である。数学的には、τ＝F／A（τは応力、Fは力、Aは面積）で表される。断面に作用する応力を法線応力（正味の力が対象領域の平面に垂直）、平行に作用する応力をせん断応力（正味の力が対象領域の平面に対して接線方向）と呼ぶ。

力と応力の違いは何ですか？

-応力とは、変形可能な物体内で単位面積あたりに作用する力のことです。