Tärkein tiede

Irtomoduulin fysiikka

Irtomoduulin fysiikka
Irtomoduulin fysiikka
Anonim

Irtomoduuli, numeerinen vakio, joka kuvaa kiinteän aineen tai nesteen elastisia ominaisuuksia, kun se on kaikkien paineiden alaisena. Käytetty paine vähentää materiaalin tilavuutta, joka palaa alkuperäiseen tilavuuteensa, kun paine poistetaan. Joskus kutsutaan puristamattomuudeksi, massakerroin on mitta, joka aineella on kyky kestää tilavuuden muutoksia, kun se on puristettu kaikilla puolilla. Se on yhtä suuri kuin käytetyn paineen osamäärä jaettuna suhteellisella muodonmuutoksella.

Tässä tapauksessa suhteellinen muodonmuutos, jota yleisesti kutsutaan venymäksi, on tilavuuden muutos jaettuna alkuperäisellä tilavuudella. Siten, jos materiaalin alkuperäinen tilavuus V o alennetaan kohdistetulla paineella p uuteen tilavuuteen V n, kanta voidaan ilmaista tilavuuden muutoksena, V o - V n, jaettuna alkuperäisellä tilavuudella, tai (V o - V n) / V o. Itse massakerroin, joka määritelmän mukaan on paine jaettuna vedolla, voidaan ilmaista matemaattisesti muodossa

Kun massakerroin on vakio (paineesta riippumaton), tämä on Hooken elastisuuslain erityinen muoto.

Koska nimittäjä, kanta, on suhde ilman mittoja, irtomoduulin mitat ovat paine, voima pinta-alayksikköä kohti. Englantilaisessa järjestelmässä massakerroin voidaan ilmaista kiloyksikköinä neliötuumaa kohden (yleensä lyhennettynä psi: ksi) ja metrijärjestelmässä newtonit neliömetriä kohti (N / m 2) tai paskalleja.

Teräksen bulkkimoduulin arvo on noin 2,3 x 107 psi tai 1,6 x 10 11 paskalia, kolminkertainen lasin arvoon. Siksi vain kolmasosa paineesta tarvitaan lasipallon pienentämiseksi saman verran kuin saman alkuperäiskokoisen teräspallin kanssa. Yhdessä paineessa lasin tilavuuden suhteellinen pieneneminen on kolme kertaa suurempi kuin teräksen. Voidaan myös sanoa, että lasi on kolme kertaa puristuvampaa kuin teräs. Itse asiassa puristuvuus määritellään massakerroksen vastavuoroiseksi. Aineella, jota on vaikea puristaa, on suuri massakerroin, mutta pieni puristuvuus. Aineella, joka on helppo puristaa, on korkea puristuvuus, mutta pieni irtomoduuli.