Razlika med konstanto pomladi in faktorjem togosti

Spring Spring proti faktorju togosti

Vzmetna konstanta in faktor togosti sta dve zelo pomembni veličini pri preučevanju polja elastičnosti. Te količine igrajo ključno vlogo pri skoraj vseh izračunih na tem področju. V tem članku bomo razpravljali, kaj sta vzmetna konstanta in faktor togosti, njune definicije, uporaba faktorja togosti in vzmetne konstante, podobnosti in na koncu razlika med faktorjem togosti in vzmetno konstanto.

Pomladna konstanta

Elastičnost je zelo uporabna lastnost materije. To je sposobnost materialov, da se po odstranitvi zunanjih sil vrnejo v prvotno obliko. Opazimo, da je sila, ki je potrebna za ohranitev elastične vzmeti, sorazmerna z raztegnjeno dolžino vzmeti. Konstanta sorazmernosti je znana kot vzmetna konstanta in je označena s k. Tako dobimo enačbo F = -kx. Znak minus pomeni obratno smer x proti sili. Vzmetna konstanta je definirana kot sila, potrebna za raztezanje vzmeti po enotni dolžini. Enote vzmetne konstante so Newton na meter. Vzmetna konstanta je lastnost predmeta. Potencialna energija elastičnosti sistema je količina dela, ki je potrebna za raztezanje elastičnega predmeta za določeno dolžino x. Ker je uporabljena sila F (x) = kx, je opravljeno delo enako integraciji F (x) od nič do x glede na dx; to je enako kx²/ 2. Zato je potencialna energija kx²/ 2. Upoštevati je treba, da potencialna energija katerega koli predmeta, pritrjenega na konec palice, ni odvisna od mase predmeta, temveč samo od vzmetne konstante in raztegnjene dolžine.

Faktor togosti (Youngov modul)

Youngov modul je zelo pomembna lastnost materije in se uporablja za označevanje togosti materiala. Youngov modul je razmerje med pritiskom na objekt (stres) in obremenitvijo predmeta. Ker je napetost brezdimenzijska, so enote Youngovega modula enake tlačnim enotam, to je Newton na kvadratni meter. Pri nekaterih materialih je Youngov modul stalen v določenem obsegu stresa. Ti materiali upoštevajo Hookeov zakon in naj bi bili linearni materiali. Materiali, ki nimajo stalnega Youngovega modula, so znani kot nelinearni materiali. Jasno je treba razumeti, da je Youngov modul lastnost materiala in ne predmeta. Različni predmeti, izdelani z istim materialom, bodo imeli isti Youngov modul. Youngov modul je poimenovan po fiziku Thomasu Youngu. Youngov modul lahko definiramo tudi kot potreben tlak, ki ima na enoto obremenitev materiala. Čeprav so enote Youngovega modula Pascal, se ta ne uporablja pogosto. Velike enote, kot sta Mega Pascal ali Gigapascal, so uporabne enote.