Константа на пружината спрямо фактор на коравина
Константата на пружината и коефициентът на коравина са две много важни величини при изучаване на областта на еластичността. Тези количества играят жизненоважна роля в почти всички изчисления в тази област. В тази статия ще обсъдим какво представляват коефициентът на коравина и коефициентът на коравина, техните дефиниции, приложенията на коефициента на коравина и константата на пружината, приликите и накрая разликата между коефициента на коравина и коефициента на коравина.
Пролетна константа
Еластичността е много полезно свойство на материята. Това е способността на материалите да се връщат в първоначалната си форма след отстраняване на външните сили. Наблюдава се, че силата, необходима за поддържане на опъната еластична пружина, е пропорционална на опънатата дължина на пружината. Константата на пропорционалност е известна като константа на пружината и се означава с k. Това ни дава уравнението F=-kx. Знакът минус означава посоката, обратна на х спрямо силата. Константата на пружината се определя като силата, необходима за разтягане на пружината с единица дължина. Мерните единици за константата на пружината са нютони на метър. Константата на пружината е свойство на обекта. Еластичната потенциална енергия на системата е количеството работа, което е необходимо за разтягане на еластичния обект с дадена дължина x. Тъй като приложената сила F(x)=kx, извършената работа е равна на интегрирането на F(x) от нула до x по отношение на dx; което е равно на kx2/2. Следователно потенциалната енергия е kx2/2. Трябва да се отбележи, че потенциалната енергия на всеки обект, прикрепен към края на пръта, не зависи от масата на обекта, а само от константата на пружината и разтегнатата дължина.
Коефициент на твърдост (модул на Юнг)
Модулът на Янг е много важно свойство на материята и се използва за характеризиране на твърдостта на материала. Модулът на Юнг е съотношението на натиска върху обекта (стрес) към деформацията на обекта. Тъй като деформацията е безразмерна, единиците на модула на Йънг са равни на единиците за налягане, което е Нютон на квадратен метър. За някои материали модулът на Йънг е постоянен в определен диапазон на напрежение. Тези материали се подчиняват на закона на Хук и се наричат линейни материали. Материалите, които нямат постоянен модул на Юнг, са известни като нелинейни материали. Трябва ясно да се разбере, че модулът на Йънг е свойство на материала, а не на обекта. Различни обекти, направени с помощта на един и същ материал, ще имат същия модул на Йънг. Модулът на Йънг е кръстен на физика Томас Йънг. Модулът на Юнг също може да се дефинира като налягането, необходимо за единична деформация на материала. Въпреки че единиците на модула на Йънг са паскал, той не се използва широко. Големите единици като мега паскал или гигапаскал са полезни единици.
Каква е разликата между константата на пружината и фактора на коравина?
• Пружинната константа е свойство на обекта. Коефициентът на твърдост е свойство на материала.
• Един и същ обект, направен от различни материали, ще има различни пружинни константи.
