Un test di tensione è un test meccanico che misura quanta forza può tollerare un materiale, prima che si strappi o si rompa quando viene tirato. Materiali come metallo, gomma, plastica o fibra possono essere testati utilizzando uno strumento di prova meccanico universale o altri tipi di macchine per prove di trazione. L’attrezzatura di prova può essere regolata per fornire la quantità di forza desiderata e in base alla durata del materiale. I grafici vengono utilizzati per identificare a quale livello di forza un materiale si rompe e qual è il suo carico di rottura, quale il carico più forte esercitato sul materiale durante il test.
I principi che aiutano gli scienziati a interpretare i risultati di un test di tensione includono la “Legge di Hooke”, che descrive la correlazione della forza con il modo in cui un materiale si allunga durante un test. L’area su un grafico in cui le due variabili corrispondono è indicata come lineare. La rigidità del materiale, chiamata modulo di elasticità, è identificabile mentre il materiale conserva ancora la sua integrità dopo essere stato sottoposto al carico. Il materiale è permanentemente alterato quando raggiunge il suo limite elastico, anche quando il carico viene tolto. A questo punto una linea grafica cambierà direzione rispetto al percorso rettilineo e coerente trovato all’inizio del test.
La resistenza allo snervamento è quando un materiale inizia a mostrare deformazione sotto carico durante un test di tensione. La deformazione può essere misurata come rapporto tra come la lunghezza cambia durante il test e la sua lunghezza precedente, o come lunghezza in un dato momento durante il test. I sistemi di prova di trazione vengono azionati fissando il materiale nella macchina e attivando le teste trasversali nella macchina per applicare la forza. La velocità di applicazione della forza può essere regolata. A volte anche la temperatura viene regolata per determinare come il materiale risponde ai carichi quando fa caldo o freddo.
Quando un materiale viene sottoposto a prova di trazione, viene preparato in campioni che assumono la forma di cilindri o piastre piane. I fili e le fibre che sono sotto forma di tubo vengono testati nella loro forma regolare utilizzando le impugnature appropriate nelle macchine per prove di trazione. I test sui materiali sono condotti da ingegneri che devono scegliere un materiale per un’applicazione, nella produzione per monitorare la qualità dei prodotti e per analizzare la resistenza dei materiali utilizzati nella costruzione. Un test di tensione aiuta anche i ricercatori a vedere quanto tempo un prodotto, in condizioni specifiche, può durare prima che non sia più utilizzabile.