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tensióne

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Lessico

sf. [sec. XIV; dal latino tensío -ōnis, da tendĕre, tendere].

1) Atto, effetto del tendere; condizione di ciò che è teso. Con accezioni specifiche: A) in meccanica, reazione che si manifesta nei corpi sottoposti a sollecitazione, in particolare nei solidi sottoposti a trazione. Le tensioni sono generalmente riferite all'unità di lunghezza o di superficie. La tensione di un filo applicata in un punto P è la forza I equivalente all'azione esercitata nel punto P dal tratto di filo PB, sul tratto AP quando A e B siano gli estremi del filo in equilibrio sotto l'azione di forze esterne. B) In fisica, per la tensione di vapore, v. vapore; tensione superficiale, v. oltre. C) In fisica nucleare, tensione superficiale nucleare, nel modello nucleare a goccia, esprime l'azione delle forze che danno al nucleo la stabilità di forma sferica analogamente a quanto accade in una goccia di liquido sottratta a campi gravitazionali esterni. D) Nella scienza delle costruzioni, forza elementare che esprime l'azione intermolecolare esistente tra le sezioni contigue di un solido sollecitato. E) In elettrotecnica, la differenza di potenziale elettrico tra due punti di un circuito. F) In metallurgia, tensione interna, stato interno di sforzo talora presente nei materiali metallici a seguito di alcune operazioni meccaniche o termiche subite. Così, per esempio, si possono avere tensione interna in lamiere saldate, in pezzi di acciaio soggetti a tempra ecc.

2) Stato di eccitazione nervosa, di irrequietezza proprio di chi è intensamente impegnato in qualche cosa o attende il verificarsi di un fatto per lui importante: la tensione di uno studente sotto gli esami; non si può vivere continuamente in tensione. Per estensione, situazione caratterizzata da forti contrasti di interesse, di rivalità latente che minaccia di sfociare in aperta rottura: tra loro c'è molta tensione. Con accezione specifica, in psicologia, tensione-rilassamento, una delle tre dimensioni (le altre due sono eccitazione-calma e piacere-dispiacere) su cui variano i sentimenti secondo la teoria dei sentimenti elaborata nel secolo scorso dallo psicologo tedesco W. Wundt.

Fisica

La tensione superficiale per un dato liquido è il lavoro necessario per incrementarne la superficie libera e, precisamente, per portare dall'interno del liquido alla sua superficie un numero di molecole tale da ricoprire una superficie di area unitaria. L'esistenza di questa grandezza è dovuta al fatto che, mentre all'interno del liquido una molecola è sottoposta a forze attrattive con risultante nulla da parte di tutte le molecole che la circondano, sulla superficie del liquido non ci sono molecole di liquido al di sopra della superficie, per cui tali forze hanno una risultante non nulla diretta verso il basso; pertanto, è necessario fare un lavoro contro tale forza per portare molecole dall'interno alla superficie del liquido. Sostanzialmente, quindi, i fenomeni di tensione superficiale sono connessi all'esistenza di una superficie di separazione di due fasi e alla differenza di intensità delle forze che si esercitano sulle molecole delle due fasi. Sono dovuti alla tensione superficiale la forma sferica che le gocce di liquido tendono ad assumere e, in generale, tutti i fenomeni di resistenza opposta dalle superfici libere dei liquidi che fanno sì che tali superfici si comportino come membrane elastiche. La tensione superficiale produce anche la risalita o l'abbassamento di un liquido in un tubo capillare. Nei tubi capillari il liquido si porta più in alto o più in basso secondo che l'angolo di contatto, cioè l'angolo formato dalla parete e dalla tangente alla superficie libera del liquido nel punto di contatto, sia maggiore o minore di 90º. Un dispositivo molto sensibile per osservare e misurare la tensione superficiale è costituito da un telaietto a U, chiuso da un braccio scorrevole sui rami della U. Quando nel telaio si dispone una pellicola liquida, essa tende a restringersi, diminuendo l'area del telaio occupata e tirando verso l'alto il braccio mobile. Per far aumentare l'area della superficie, è necessario applicare una forza F al braccio mobile che, per uno spostamento Δl di questo, compie un lavoro ΔL=FΔl, incrementando l'area di un valore ΔS; in queste condizioni, la tensione superficiale, δ, viene definita dal rapporto δ=ΔL/ΔS', uguale al rapporto tra la forza applicata e la lunghezza del lato scorrevole; si misura pertanto in N/m. La tensione superficiale diminuisce all'aumentare della temperatura (al contrario di ciò che si ha con le membrane elastiche) ed è indipendente dall'area della superficie libera del liquido.

Scienza delle costruzioni

L'insorgere delle tensioni in un solido non deriva direttamente dall'applicazione dei carichi esterni, ma dalle deformazioni che tali carichi inducono nel solido, rappresentando appunto la reazione del solido alle deformazioni. In un corpo elastico, in equilibrio sotto l'azione del carico e delle conseguenti reazioni vincolari, attraverso la superficie elementare dS nell'intorno di un generico punto, le due parti del corpo si scambiano una forza elementare dF e il rapporto tra forza e area elementari rappresenta lo stato di tensione nel punto: t=dF/dS. Le tensioni che possono avere inclinazione e orientamento diverso sulla superficie, vengono individuate tramite le componenti δ (tensione normale) e τ (tensione tangenziale), rispettivamente normali e ortogonali alla sezione. Il valore delle δ e delle τ varia con l'orientamento dell'elemento di superficie considerato e sarà massimo (o minimo) per le tensioni normali e nullo per quelle tangenziali in corrispondenza di due direzioni, tra loro ortogonali, che sono dette direzioni principali di tensione; le linee di inviluppo delle direzioni principali rappresentano il reticolo delle isostatiche. La determinazione delle tensioni nel piano, riferite cioè a un'area infinitesima, si ottiene mediante il cerchio di Mohr, col quale si definiscono i valori di δ e τ per tutti i possibili orientamenti; mentre la determinazione delle tensioni nello spazio, riferite quindi a un volume infinitesimo, si ottiene mediante l'ellissoide di Lamé, i cui assi di simmetria costituiscono gli assi principali di tensione che, a due a due, individuano i relativi piani principali di tensione.

Elettrotecnica

La tensione rappresenta il lavoro che le forze del campo elettrico devono compiere sull'unità di carica per portarla da un punto all'altro; poiché il campo elettrico è conservativo, la tensione tra due punti non dipende dal cammino percorso dalla carica. Una tensione è detta continua se il suo valore è costante nel tempo, variabile (in particolare alternata) se assume valori che variano nel tempo. Di particolare interesse sono i sistemi di tensione isofrequenziali trifasi, e più in generale polifasi, usati in diversi impianti elettrici, soprattutto industriali. Negli impianti elettrici, si parla di circuiti in altatensione o in bassatensione in relazione ai valori di tensione misurabili in tali circuiti. Tensione di picco o di cresta è detto il valore di cresta di una tensione variabile. Tensione di contatto è la tensione a cui risulta sottoposta una persona che venga a contatto, con una parte del corpo, con un elemento di impianto a potenziale diverso da quello di terra, mentre con un'altra è a contatto con conduttori a terra. Il corpo della persona viene allora percorso da una corrente che può essere pericolosa. Similmente si hanno tensioni di contatto quando in una macchina, un impianto, ecc. un elemento isolante cede totalmente o parzialmente e porta a un certo potenziale una parte d'impianto (per esempio un involucro) che normalmente non dovrebbe essere in tensione. Ciò può causare infortuni se, per esempio, una persona tocca l'elemento con una mano stando su un pavimento umido. Per evitare tali pericolosi eventi, si provvede a collegare a un impianto di terra tutti gli elementi metallici che potrebbero portarsi a una tensione diversa da zero. L'impianto di terra deve essere dimensionato in modo che la tensione di contatto non superi determinati valori, stabiliti dalle norme in relazione ai diversi impianti protetti. Tensione di passo, è la tensione che risulta applicata, durante il funzionamento di un impianto di terra, tra i piedi di una persona, appoggiati al suolo alla distanza di un passo (l m) l'uno dall'altro in vicinanza di un dispersore.

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