Tegangan geser

Tegangan geser (), diberi lambang  (Yunani: tau), didefinisikan sebagai komponen tegangan coplanar dengan penampang melintang sebuah benda. Tegangan geser timbul dari komponen vektor gaya paralel ke penampang melintang. tegangan normal, di sisi lain, muncul dari komponen vektor gaya tegak lurus dari penampang melintang bahan.

Tegangan geser umum 
Rumus untuk menghitung tegangan geser rata-rata adalah gaya dibagi luas:

di mana:

 = tegangan geser;
 = gaya yang diterapkan;
 = luas cross-sectional bahan dengan luas paralel dengan vektor gaya yang diterapkan.

Bentuk lain

murni 
Tegangan geser murni berhubungan dengan regangan geser murni, dilambangkan dengan , dengan persamaan berikut:

di mana  adalah modulus geser bahan itu, yang dihitung dengan

Di sini  adalah modulus Young dan  adalah rasio Poisson.

Beam shear 
Beam shear didefinisikan sebagai tegangan geser internal suatu beam yang disebabkan oleh gaya geser pada beam itu.

di mana

V = total gaya geser pada lokasi yang dimaksud;
Q = momentum statik dari area;
t = ketebalan bahan yang tegak lurus dengan arah geser;
I = Momentum inersia seluruh area cross sectional.
Rumus beam shear juga dikenal sebagai rumus "Zhuravskii Shear Stress" menurut Dmitrii Ivanovich Zhuravskii yang menurunkannya pada tahun 1855.

Impact shear 
Tegangan geser maksimum yang ditimbulkan oleh subyek batangan bulat padat terhadap impak dihitung dengan persamaan:

di mana

U = perubahan energi kinetik;
G = modulus geser;
V = volume batang;

dan

 = momentum inersia massa massa ;
 = kecepatan angular.

Tegangan geser dalam cairan 

Setiap cairan (termasuk benda cair dan gas) bergerak sepanjang batasan (boundary) padat akan mengalami suatu tegangan geser pada batasan itu. Kondisi tidak selip menyatakan bahwa kecepatan cairan pada suatu batasan (terhadap batasan itu) adalah nol, tetapi pada ketinggian tertentu dari batasan, kecepatan aliran harus sama dengan kecepatan cairan itu. Daerah antara kedua titik ini secara tepat dinamai lapisan batasan (boundary layer). Untuk semua cairan Newtonian dalam laminar flow tegangan geser berbanding lurus dengan laju regangan dalam cairan di mana viskositas merupakan konstanta proporsionalitas itu. Namun untuk cairan bukan-Newtonian, ini tidak berlaku karena pada cairan-cairan ini viskositas tidak konstan. Tegangan geser diberikan kepada batasan sebagai hasil kehilangan kecepatan ini. Tegangan geser, untuk suatu cairan Newtonian, pada elemen permukaan yang paralel terhadap suatu bidang datar, pada titik y, dihitung dengan:

di mana
 adalah viskositas dinamik cairan;
 adalah kecepatan cairan sepanjang batasan;
 adalah ketinggian di atas batasan.

Lihat pula 
 Tes geser langsung
 Laju geser
 Regangan geser
 Kekuatan geser
 Diagram geser dan momentum
 Tegangan tensil
 Triaxial shear test
 Critical resolved shear stress
 Critical resolved shear and normal stress
 Difference between shear strain and shear stress

Referensi

Pranala luar 
 The second page of this brochure explains the concept of the diverging fringe shear stress sensor mentioned above.

Mekanika kontinuum
Konsep dalam fisika