Razlika između konstantnog proljeća i faktora krutosti

Proljetni konstantni faktor krutosti

Opseg opruge i faktor krutosti dvije su vrlo važne količine za proučavanje polja elastičnosti. Te količine igraju vitalnu ulogu u gotovo svim proračunima na ovom polju. U ovom ćemo članku razgovarati o tome što su konstanta opruge i faktor krutosti, njihove definicije, primjena faktora krutosti i konstantne opruge, sličnosti i na kraju razlika između faktora krutosti i konstantne opruge.

Proljetni stalan

Elastičnost je vrlo korisno svojstvo materije. To je sposobnost materijala da se vrate u svoj izvorni oblik nakon uklanjanja vanjskih sila. Uočeno je da je sila potrebna da elastična opruga ostane ispružena proporcionalna duljini opruženog opruga. Konstanta proporcionalnosti poznata je kao konstanta opruge i označava se upotrebom k. To nam daje jednadžbu F = -kx. Znak minus označava obrnuti smjer x prema sili. Konstanta opruge definirana je kao sila potrebna za istezanje opruge po jediničnoj duljini. Jedinice opružne konstante su Newton po metru. Konstanta opruge je svojstvo objekta. Potencijalna energija elastičnosti sustava je količina rada koja je potrebna da bi se elastični objekt rastegnuo za zadanu duljinu x. Budući da je sila primijenjena F (x) = kx, obavljeni rad jednak je integraciji F (x) od nule do x, u odnosu na dx; to je jednako kx²/ 2. Stoga je potencijalna energija kx²/ 2. Valja napomenuti da potencijalna energija bilo kojeg predmeta pričvršćenog na kraju štapa ne ovisi o masi predmeta, već samo o konstantnoj opruzi i razvučenoj duljini.

Faktor krutosti (Youngov modul)

Youngov modul vrlo je važno svojstvo materije i koristi se za karakterizaciju krutosti materijala. Youngov modul je omjer pritiska na objekt (napona) i naprezanja objekta. Kako je naprezanje bezdimenzionalno, jedinice Youngova modula jednake su jedinicama pritiska, što je Newton po kvadratnom metru. Za neke materijale, Youngin modul je stalan u određenom rasponu stresa. Ovi se materijali pokoravaju Hookeovom zakonu i kaže se da su linearni materijali. Materijali koji nemaju stalan Youngov modul poznati su kao nelinearni materijali. Mora se jasno shvatiti da je Youngov modul svojstvo materijala, a ne objekta. Različiti predmeti izrađeni istim materijalom imat će isti Youngov modul. Youngov modul nazvan je po fizičaru Thomasu Youngu. Youngov modul također se može definirati kao potreban tlak koji ima jedinicu naprezanja na materijal. Iako su jedinice Youngovog modula Pascal, on se ne koristi široko. Velike jedinice poput Mega Pascala ili Gigapascala korisne su jedinice.