Різниця між постійною пружиною і коефіцієнтом жорсткості

Константа весни та коефіцієнт жорсткості

Постійна пружина і коефіцієнт жорсткості - це дві дуже важливі величини при вивченні поля пружності. Ці величини відіграють життєво важливу роль майже у всіх розрахунках у цій галузі. У цій статті ми обговоримо, що таке константа пружини та коефіцієнт жорсткості, їх визначення, застосування коефіцієнта жорсткості та постійної пружини, подібності та нарешті різниця між коефіцієнтом жорсткості та постійною пружиною..

Весна Константа

Еластичність - дуже корисна властивість матерії. Це здатність матеріалів повертатися до початкової форми після зняття зовнішніх сил. Спостерігається, що сила, необхідна для збереження пружної пружини розтягнутою, пропорційна розтягнутій довжині пружини. Константа пропорційності відома як пружинна константа і позначається за допомогою k. Це дає нам рівняння F = -kx. Знак мінус означає зворотний напрямок x до сили. Постійна пружини визначається як сила, необхідна для розтягування пружини за одиничною довжиною. Одиниці постійної пружини - Ньютон на метр. Константа пружини є властивістю об'єкта. Потенціальна енергія пружності системи - це кількість роботи, необхідна для розтягування пружного предмета на задану довжину x. Оскільки сила, прикладена F (x) = kx, виконана робота дорівнює інтеграції F (x) від нуля до x по відношенню до dx; що дорівнює kx²/ 2. Тому потенційна енергія становить kx²/ 2. Слід зазначити, що потенційна енергія будь-якого предмета, прикріпленого до кінця стрижня, залежить не від маси предмета, а лише від постійної пружини та протяжної довжини.

Коефіцієнт жорсткості (модуль Юнга)

Модуль Юнга є дуже важливою властивістю речовини і використовується для характеристики жорсткості матеріалу. Модуль Юнга - це відношення тиску на об’єкт (напруження) до напруги об'єкта. Оскільки напруження безрозмірне, одиниці модуля Юнга дорівнюють одиницям тиску, який становить Ньютона на квадратний метр. Для деяких матеріалів модуль Юнга є постійним протягом деякого діапазону напружень. Ці матеріали підкоряються закону Гука і, як кажуть, є лінійними матеріалами. Матеріали, які не мають постійного модуля Юнга, відомі як нелінійні матеріали. Треба чітко розуміти, що модуль Юнга - це властивість матеріалу, а не об'єкта. Різні об'єкти, виготовлені з одного і того ж матеріалу, матимуть той самий модуль Юнга. Модуль Юнга названий на честь фізика Томаса Янга. Модуль Юнга також можна визначити як необхідний тиск, що має одиничне навантаження на матеріал. Хоча одиницями модуля Юнга є Паскаль, він широко не використовується. Великі одиниці, такі як Мега Паскаль або Гігапаскаль - корисні одиниці.