Question

切应力和拉力的关系

Answer 1

正应力指的是流体中的一个流块由于受到四周流体的压强而产生的一种力。想必你一定知道流体（比如说水）是会产生液压的，如果外侧给某个流块的液压是负的，那么这个流块受到拉伸力；如果液压是正的，流块受到压缩力。一般的，我们认为压力都是垂直于流块表面作用的（这类流体被称作正压流体）。正应力的效果是使流块的体积压缩或扩张，也是流体流动的原因之一。
在一些情况下，流体在压力，也就是正应力的作用下体积几乎不变化，人们就近似地认为这种流体是不可压缩流体（比如水）。
切应力指的是流体中的一个流块由于受到四周流体的粘性而产生的一种力。任何常见流体都是有粘性的，这也就是为什么船在水中航行会遇到阻力的主要原因。这种力的作用效果是剪切，具体说来就像是把一个正方形横向错动，变成一个平行四边形一样。切应力一般作用于流块表面的切线方向，使得流块在运动过程中不断地发生变形（大部分流体受到任何切应力都会变形，称为牛顿流体）。粘性所产生的切应力给流体力学的计算带来了很多复杂的难题，至今仍未解决。
在一些情况下，流体的粘性很小，或者是起到的作用不大（比如在湍急的河水中），人们就会忽略粘性所产生的切应力以简化计算，这类流体被称作无粘性流体。