今回の記事では『垂直応力』について3分で要点を押さえましょう。
材料力学を学ぶ上で『応力』という考え方が分からないと始まりません。
「応力の単位って何？」とか「応力の計算方法が分からない」というような人はぜひ読んでみてください。
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垂直応力とは？
応力には『垂直応力』と『せん断応力』の２種類がありますが、ここでは『垂直応力』について解説します。
垂直応力を一言で言うならば、「ある面に対して垂直な向きに働く負荷の、単位面積あたりの大きさ」です。
単純に力の大きさだけでは表現できない、材料に作用する負荷の大きさ（どれだけ材料にとってしんどい状態か）を表現するものです。
応力の大小によって材料の変形量や破壊がおきるかどうかが決まるので、材料力学において基本かつ超重要なものです。
応力のことは英語でStress（ストレス）と表現し、特に垂直応力のことをNormal stress（ノーマル ストレス）と言います。
記号はギリシャ文字のσ（シグマ）を使い、単位は一般的に【MPa・メガパスカル】を用います。
応力を求める計算の際に、単位【MPa】を扱うコツを以下の記事で詳しく説明してますので合わせて読んでみてください。
材料力学 応力の単位（MPa）など単位のキホンその２【材力 Vol. 0.2】
材料が弾性変形する場合、応力とひずみの間にはフックの法則が成り立ちます。
弾性変形とは、負荷（応力）に比例して変形量（ひずみ）が決まり、負荷を取り除くと変形する前の状態に戻るような変形のことです。
この応力とひずみの比例関係のことを『フックの法則』と言い、比例関係なのでとてもシンプルな式で表せます。
単純な引張・圧縮荷重による垂直応力を求める場合は、引張（圧縮）荷重を材料の断面積で割ることで求めることができます。もう少し正確な言い方をすると、ある面に働く垂直応力は、その面に働く内力（引張力や圧縮力）を断面積で割ることで計算できます。
曲げのように特殊な負荷形式の場合は、そう簡単には求まりません。曲げ応力に関しては、以下の記事で超詳しく解説しているのであわせて読んでみてください。
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さらに詳しく関連する内容について学習したい人は以下の記事を読んでみてください。
材料力学 応力とは？10分で完全に理解できる 基本かつ超重要な解説【材力 Vol. 2-1】
材料力学 ひずみとは何かめちゃくちゃ分かる解説【材力 Vol. 2-2】
材料力学 引張・圧縮を受ける材料の応力と変形【材力Vol. 3-1】
材料力学 応力の単位（MPa）など単位のキホンその２【材力 Vol. 0.2】
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