Atšķirība starp pavasara konstantu un stīvuma koeficientu

Pavasara konstanta vs stīvuma faktors

Atsperes konstante un stingruma koeficients ir divi ļoti svarīgi lielumi, pētot elastības lauku. Šiem daudzumiem ir būtiska loma gandrīz visos aprēķinos šajā jomā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir pavasara konstante un stingruma koeficients, to definīcijas, stinguma koeficienta un atsperes konstantes pielietojumi, līdzības un visbeidzot atšķirība starp stingruma koeficientu un atsperes konstanti.

Pavasara konstante

Elastība ir ļoti noderīga matērijas īpašība. Tas ir materiālu spēja atgriezties sākotnējā formā pēc ārējo spēku noņemšanas. Tiek novērots, ka spēks, kas nepieciešams elastīgas atsperes noturēšanai, ir proporcionāls atsperes izstieptajam garumam. Proporcionalitātes konstante ir zināma kā atsperes konstante, un to apzīmē ar k. Tas dod vienādojumu F = -kx. Mīnusa zīme apzīmē apgriezto x virzienu pret spēku. Atsperes konstante ir definēta kā spēks, kas nepieciešams atsperes izstiepšanai pēc vienības garuma. Atsperes konstantes vienības ir ņūtoni uz metru. Atsperes konstante ir objekta īpašums. Sistēmas elastīgā potenciālā enerģija ir darba apjoms, kas nepieciešams elastīgā objekta izstiepšanai par noteikto garumu x. Tā kā pieliktais spēks F (x) = kx, paveiktais darbs ir vienāds ar F (x) integrāciju no nulles līdz x attiecībā pret dx; tas ir vienāds ar kx²/ 2. Tāpēc potenciālā enerģija ir kx²/ 2. Jāatzīmē, ka jebkura stieņa galā piestiprināta objekta potenciālā enerģija nav atkarīga no objekta masas, bet tikai no atsperes konstantes un izstieptā garuma.

Stingrības koeficients (Jauniešu modulis)

Younga modulis ir ļoti svarīga vielas īpašība, un to izmanto, lai raksturotu materiāla stingrību. Younga modulis ir spiediena uz priekšmetu (spriegumu) attiecība pret objekta celmu. Tā kā celms ir bezizmēra, Younga moduļa vienības ir vienādas ar spiediena vienībām, kas ir ņūtoni uz kvadrātmetru. Dažiem materiāliem Younga modulis ir nemainīgs dažos sprieguma diapazonos. Šie materiāli ievēro Hooke likumu un tiek uzskatīti par lineāriem materiāliem. Materiāli, kuriem nav konstanta Younga moduļa, ir zināmi kā nelineāri materiāli. Ir skaidri jāsaprot, ka Younga modulis ir materiāla, nevis objekta īpašums. Dažādiem objektiem, kas izgatavoti, izmantojot vienu un to pašu materiālu, būs vienāds Younga modulis. Younga modulis ir nosaukts fiziķa Tomasa Younga vārdā. Younga moduli var definēt arī kā vajadzīgo spiedienu, ja materiālam ir viena celma slodze. Pat ja Younga moduļa vienības ir Pascal, tas netiek plaši izmantots. Lielas vienības, piemēram, Mega Pascal vai Gigapascal, ir noderīgas vienības.