座標軸を回転しながら、Normal Stresses と Shear Stresses をモニターします。すると、ある角度で1つのNormal Stress が最大か最小を示します。同時に、1つのShear Stress がゼロになります。詳しい説明は省きますが、結果として以下のことが言えます。

のとき τns=0 になる。

最大か最小のNormal Stress を求めるために、まず、下図に示す様な直角三角形の部材の表面に作用している応力を考慮します。

図中のnは、斜面Lに対し、normal(垂直)な単位ベクトルを意味します。nの詳細は、次の様である。