Normálové napätie, relatívne predĺženie. Krivka deformácie.

Ak na pevné teleso pôsobí v jednom bode sila, táto sila sa vďaka väzbám medzi atómami šíri v celom priereze daného telesa. Preto je vhodné definovať veličinu, ktorá definuje veľkosť sily na jednotku plochy. Takouto veličinou pri kvapalinách je tlak, ale pri pevných látkach používame pojem normálové napätie, označujeme σ. Normálové napätie je definované ako podiel veľkosti kolmej sily pôsobiacej na teleso a plošného prierezu telesa.

Matematicky zapisujeme:

σ = \frac{F}{S}

Jednotkou normálového napätia je Pascal (Pa), ale používame násobky tejto jednotky a to kilopascal (kPa), megapascal (MPa), gigapascal (GPa) a terapascal (TPa).

Ak teleso vplyvom pôsobenia síl zmení svoje rozmery, hovoríme o deformácii. Ak deformácia nastane v jednom smere, hovoríme o predĺžení. Podiel predĺženia Δl a jeho pôvodnej dĺžky l nazývame relatívne predĺženie, označujeme ε:

ε = \frac{Δ l}{l}

V prípade, že sa teleso skracuje, je predĺženie (a teda aj relatívne predĺženie) záporné. Relatívne predĺženie je bezrozmerná veličina a udávame ho v percentách.

Závislosť normálového napätia v telese od jeho relatívneho predĺženia znázorňujeme pomocou krivky deformácie. Krivka deformácie je pre rôzne materiály rôzna, ale má niekoľko základných spoločných charakteristík. Nižšie je krivka deformácie pre kujný materiál (v tomto prípade oceľ):

Na grafe možno určiť niekoľko významných bodov:

$σ_{u}$ – medza úmernosti: po túto hodnotu je závislosť medzi normálovým napätím a relatívnym predĺžením priamo úmerná. Graf je v úseku od 0 po medzu úmernosti lineárny. Smernica grafu v tejto časti je rovná modulu pružnosti.
$σ_{d}$ – medza pružnosti: po túto hodnotu je deformácia elastická, čo znamená, že ak deformujúca sila prestane pôsobiť, materiál sa vráti do pôvodnej dĺžky
$σ_{k}$ – medza klzu: pri dosiahnutí tejto hodnoty sa normálové napätie mení len minimálne, ale dochádza k veľkému predĺženiu telesa, hovoríme, že materiál tečie.
$σ_{p}$ – medza pevnosti: maximálne normálové napätie, materiál sa trhá