Różnica między modułem luzem a modułem Younga

Moduł luzem a moduł Younga

Wszystkie substancje / materiały składają się z atomów. Rodzaj atomów, liczba i ich połączenie różnią się w zależności od materiału i które określają każdą z ich unikalnych cech. Bez względu na to, ile atomów gromadzi się, tworząc pewną substancję, atomy nie mają tendencji do układania się w zwarty sposób, w którym nie ma między nimi przestrzeni. Siły przyciągania i odpychania między atomami zawsze utrzymują między nimi pewną przestrzeń. Dlatego w każdej substancji, bez względu na to, jak są zwarte, między atomami jest wystarczająco dużo i więcej przestrzeni. Substancje dzielimy głównie na trzy klasy: stałe, ciekłe i gazowe. Ich układy atomowe są różne. Ciała stałe mają bardzo zwarty układ atomowy, podczas gdy w gazie atomy są rozproszone w większej objętości przy bardzo małych oddziaływaniach. W cieczach można zobaczyć etap pośredni między ciałami stałymi a gazem.

Moduł masy

Większość substancji zmniejsza swoją objętość pod wpływem równomiernego, zewnętrznego nacisku. Jednak ten spadek nie jest krzywą liniową, ponieważ wraz ze wzrostem ciśnienia objętość maleje wykładniczo. Moduł objętościowy odnosi się do wzajemności ściśliwości lub, innymi słowy, jest miarą odporności na ściśliwość. Ponadto opisuje elastyczne właściwości substancji.

Moduł objętościowy można zdefiniować jako wzrost ciśnienia potrzebny do zmniejszenia objętości o współczynnik 1 / e. Gdy substancja zostanie ściśnięta, będzie ona w pewnym stopniu odporna na ściskanie, w zależności od układu atomowego. Moduł objętościowy wskazuje tę oporność substancji po jednorodnym ściskaniu. Mierzy się go w paskalach / bar lub innej jednostce ciśnienia. Moduł objętościowy daje wyobrażenie o zmianie objętości substancji stałej w miarę zmiany nacisku na nią. Jeśli chodzi o stały, moduł objętościowy również jest właściwością płynów, wskazuje on na ściśliwość płynu. Ciecze dość ściśliwe mają moduł o małej objętości, a płyny lekko ściśliwe mają moduł o dużej objętości. Poniżej znajduje się równanie do obliczenia modułu objętościowego K.

 K = -V (∂P / ∂V)

V to objętość substancji, a P to stosowane ciśnienie.

Moduł objętościowy stali wynosi 1,6 × 10¹¹ P i jest to trzykrotność wartości dla szkła. Dlatego szkło jest trzykrotnie ściśliwe niż stal.

Moduł Younga

Moduł Younga opisuje właściwości sprężyste substancji poddawanej ściskaniu lub rozciąganiu tylko w jednym kierunku. Na przykład, gdy metalowy pręt jest rozciągany lub ściskany z jednej strony, ma on możliwość powrotu do pierwotnej długości (lub bliżej tej długości). To pokazuje, jak daleko metal może wytrzymać napięcie lub ściskanie. Moduł Younga jest miarą tej elastycznej właściwości substancji. Moduł Younga został nazwany na cześć fizyka Thomasa Younga. Jest to również znane jako moduł sprężystości. Moduł Younga ma również jednostki ciśnienia jako moduł objętościowy. Moduł Younga, E oblicza się jak pokazano poniżej.

 E = naprężenie rozciągające / odkształcenie rozciągające