Көктемгі тұрақты және қаттылық факторы
Серпімділік өрісін зерттеу кезінде серіппелі тұрақты және қаттылық коэффициенті екі өте маңызды шама болып табылады. Бұл мөлшерлер осы саладағы барлық дерлік есептеулерде маңызды рөл атқарады. Бұл мақалада біз серіппе тұрақтысы мен қаттылық коэффициенті деген не екенін, олардың анықтамаларын, қаттылық коэффициенті мен серіппе тұрақтысының қолданылуын, ұқсастықтарды және ең соңында қаттылық коэффициенті мен серіппе тұрақтысының арасындағы айырмашылықты талқылаймыз.
Көктемгі тұрақты
Икемділік – заттың өте пайдалы қасиеті. Бұл сыртқы күштер жойылғаннан кейін материалдардың бастапқы пішініне оралу қабілеті. Серпімді серіппені созылған күйде ұстау үшін қажетті күш серіппенің созылған ұзындығына пропорционал болатыны байқалады. Пропорционалдық константасы серіппелі тұрақты деп аталады және k арқылы белгіленеді. Бұл бізге F=-kx теңдеуін береді. Минус таңбасы х күшінің кері бағытын білдіреді. Серіппе тұрақтысы серіппенің бірлік ұзындығы бойынша созылуына қажетті күш ретінде анықталады. Серіппе тұрақтысының өлшем бірліктері метрге Ньютон. Серіппелі тұрақты объектінің қасиеті болып табылады. Жүйенің серпімді потенциалдық энергиясы деп серпімді затты берілген x ұзындығына созу үшін қажет жұмыс көлемін айтады. Қолданылған күш F(x)=kx болғандықтан, орындалған жұмыс dx-ке қатысты F(x) нөлден х-ке дейін интегралдауға тең; бұл kx2/2 мәніне тең. Демек, потенциалдық энергия kx2/2. Өзекшенің ұшына бекітілген кез келген заттың потенциалдық энергиясы заттың массасына тәуелді емес, тек серіппе тұрақтысы мен созылған ұзындыққа байланысты екенін ескеру қажет.
Қаттылық факторы (Янг модулі)
Янг модулі материяның өте маңызды қасиеті болып табылады және материалдың қаттылығын сипаттау үшін қолданылады. Янг модулі – объектіге түсетін қысымның (кернеу) объектінің деформациясына қатынасы. Деформация өлшемсіз болғандықтан, Янг модулінің бірліктері қысым бірліктеріне тең, ол шаршы метрге Ньютонға тең. Кейбір материалдар үшін Янг модулі кернеудің кейбір диапазонында тұрақты болады. Бұл материалдар Гук заңына бағынады және сызықтық материалдар деп аталады. Тұрақты Янг модулі жоқ материалдар сызықты емес материалдар ретінде белгілі. Янг модулі объектінің емес, материалдың қасиеті екенін анық түсіну керек. Бір материалды қолданып жасалған әртүрлі нысандардың Янг модулі бірдей болады. Янг модулі физик Томас Янгтың атымен аталған. Янг модулін материалдағы бірлік деформацияға қажет қысым ретінде де анықтауға болады. Янг модулінің өлшем бірліктері Паскаль болса да, ол кеңінен қолданылмайды. Мега Паскаль немесе Гигапаскаль сияқты үлкен бірліктер пайдалы бірліктер болып табылады.
Серіппе тұрақтысы мен қаттылық коэффициентінің айырмашылығы неде?
• Серіппелі тұрақты нысанның қасиеті болып табылады. Қаттылық коэффициенті материалдың қасиеті болып табылады.
• Әртүрлі материалдардан жасалған бір нысанның серіппелі тұрақтылары әртүрлі болады.
