Разлика между константата на пролетта и фактор на твърдост

Пролет Констант срещу Коефициент на скованост

Константата на пружината и коефициентът на твърдост са две много важни величини при изучаване на полето на еластичност. Тези количества играят жизненоважна роля в почти всички изчисления в тази област. В тази статия ще обсъдим каква е постоянната пружина и коефициентът на твърдост, техните дефиниции, приложения на коефициент на твърдост и пружинна константа, прилики и накрая разликата между коефициента на твърдост и пружинната константа.

Пролет Констант

Еластичността е много полезно свойство на материята. Това е способността на материалите да се върнат в първоначалната си форма след отстраняване на външните сили. Наблюдава се, че силата, необходима за поддържане на еластична пружина опъната, е пропорционална на дължината на опъната. Константата на пропорционалност е известна като пружинна константа и се обозначава с помощта на k. Това ни дава уравнението F = -kx. Знакът минус означава обратната посока на x към силата. Константата на пружината се определя като силата, необходима за разтягане на пружината по единична дължина. Единиците на пружинната константа са Нютон на метър. Пролетната константа е свойство на обекта. Еластичната потенциална енергия на системата е количеството работа, 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 в 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 предмет, прикрепен към края на пръта, не зависи от масата на обекта, а само от константата на пружината и опъната дължина.

Коефициент на скованост (модул на Юнг)

Модулът на Йънг 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) спрямо напрежението на обекта. Тъй като напрежението е безразмерно, единиците на модула на Йънг са равни на мерните единици, което е Нютон на квадратен метър. За някои материали модулът на Йънг е постоянен при определен диапазон на стрес. Тези материали се подчиняват на закона на Хук и се казва, че са 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. Различните обекти, направени с помощта на един и същи материал, ще имат същия модул на Йънг. Модулът на Йънг е кръстен на физика Томас Йънг. Модулът на Юнг също може да бъде определен като необходимото налягане, което има единично напрежение върху материала. Въпреки че единиците на модула на Йънг са Паскал, той не се използва широко. Големи единици като Mega Pascal или Gigapascal са полезните единици.