Konstantja e pranverës kundër faktorit të ngurtësisë
Konstanta e pranverës dhe faktori i ngurtësisë janë dy sasi shumë të rëndësishme kur studiojmë fushën e elasticitetit. Këto sasi luajnë një rol jetik në pothuajse të gjitha llogaritjet në këtë fushë. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë se çfarë janë konstanta e pranverës dhe faktori i ngurtësisë, përkufizimet e tyre, aplikimet e faktorit të ngurtësisë dhe konstantës së sustës, ngjashmëritë dhe së fundi ndryshimi midis faktorit të ngurtësisë dhe konstantës së sustës.
Konstante Pranverë
Elasticiteti është një veti shumë e dobishme e materies. Është aftësia e materialeve për t'u kthyer në formën e tyre origjinale pasi të hiqen forcat e jashtme. Vërehet se forca e nevojshme për të mbajtur të shtrirë një sustë elastike është proporcionale me gjatësinë e shtrirë të sustës. Konstanta e proporcionalitetit njihet si konstanta e pranverës dhe shënohet duke përdorur k. Kjo na jep ekuacionin F=-kx. Shenja minus qëndron për drejtimin e kundërt të x ndaj forcës. Konstanta e sustës përcaktohet si forca e nevojshme për shtrirjen e sustës sipas njësisë së gjatësisë. Njësitë e konstantës së pranverës janë Njuton për metër. Konstanta e sustës është një veti e objektit. Energjia potenciale elastike e sistemit është sasia e punës që kërkohet për të shtrirë objektin elastik me një gjatësi të caktuar x. Meqenëse forca e aplikuar F(x)=kx, puna e bërë është e barabartë me integrimin e F(x) nga zero në x, në lidhje me dx; që është e barabartë me kx2/2. Prandaj, energjia potenciale është kx2/2. Duhet të theksohet se energjia potenciale e çdo objekti të ngjitur në fund të shufrës nuk varet nga masa e objektit, por vetëm nga konstanta e sustës dhe gjatësia e shtrirë.
Faktori i ngurtësisë (moduli i Young)
Moduli i Young është një veti shumë e rëndësishme e materies dhe përdoret për të karakterizuar ngurtësinë e materialit. Moduli i Young është raporti i presionit mbi objektin (stresi) me sforcimin e objektit. Meqenëse sforcimi është pa dimensione, njësitë e modulit të Young janë të barabarta me njësitë e presionit, që është Njuton për metër katror. Për disa materiale, moduli i Young-it është konstant në një gamë të caktuar stresi. Këto materiale i binden ligjit të Hukut dhe thuhet se janë materiale lineare. Materialet, të cilat nuk kanë një modul konstant të Young-it, njihen si materiale jolineare. Duhet të kuptohet qartë se moduli i Young është një veti e materialit, jo e objektit. Objekte të ndryshme të bëra duke përdorur të njëjtin material do të kenë të njëjtin modul të Young. Moduli i Young është emëruar pas fizikantit Thomas Young. Moduli i Young gjithashtu mund të përkufizohet si presioni i kërkuar që ka një tendosje njësi në material. Edhe pse njësitë e modulit të Young janë Pascal, ai nuk përdoret gjerësisht. Njësitë e mëdha si Mega Pascal ose Gigapascal janë njësitë e dobishme.
Cili është ndryshimi midis konstantës së sustës dhe faktorit të ngurtësisë?
• Konstanta e sustës është një veti e objektit. Faktori i ngurtësisë është një veti e materialit.
• I njëjti objekt i bërë nga materiale të ndryshme do të ketë konstante të ndryshme pranverore.
