Tömeges modul vs fiatal modul
Minden anyag / anyag atomokból áll. Az atomok típusa, száma és összekapcsolódása anyagonként változik, és ez meghatározza mindegyik egyedi jellemzőjüket. Nem számít, mennyi atom gyűlik össze egy bizonyos anyag kialakításához, az atomok nem szoktak kompakt módon elrendeződni ott, ahol nincs hely közöttük. Az atomok közötti vonzerő és taszító erők mindig tartsanak közöttük egy bizonyos teret. Ezért bármilyen anyagban, függetlenül attól, hogy milyen tömörek, az atomok között elegendő és több hely van. Az anyagokat főleg három osztályba osztjuk: szilárd, folyékony és gáz. Atomi elrendezésük eltér. A szilárd anyagok nagyon kompakt atomelrendezésűek, míg a gázban az atomok nagyobb térfogatban vannak diszpergálva, nagyon alacsony kölcsönhatásokkal. Folyadékokbana szilárd anyagok és a gáz között egy közbenső szakasz látható.
Kompressziós modulus
A legtöbb anyag csökkenti a térfogatát, ha egyenletes, külsőleg alkalmazott nyomásnak van kitéve. Ez a csökkenés azonban nem lineáris görbe, inkább a nyomás növekedésével a térfogat exponenciálisan csökken. Az ömlesztett modulus az összenyomhatóság reciprokára utal, vagy más szavakkal az összenyomhatósággal szembeni ellenállás mértéke. Ezenkívül leírja az anyag rugalmas tulajdonságait.
Az ömlesztett modulus úgy határozható meg, mint a térfogat 1 / e tényezővel való csökkentéséhez szükséges nyomásnövekedés. Ha egy anyagot összenyomnak, akkor kissé ellenálló lesz a tömörítéssel, annak atomelrendezésétől függően. A térfogati modulus jelzi az anyag ezen ellenállását egyenletes összenyomás esetén. Pascal / bar vagy bármely más nyomásegységben mérik. Az ömlesztett modulus képet ad a szilárd anyag térfogatának változásáról, amikor a nyomás megváltozik. Ami a szilárd anyagot illeti, az ömlesztett modulus a folyadékok tulajdonsága is, ez jelzi a folyadék összenyomhatóságát. A meglehetősen összenyomható folyadékok térfogatmodulja alacsony, a kissé összenyomható folyadékoké pedig nagy. Az alábbiakban bemutatjuk az egyenletet a K térfogatmodul kiszámításához
K = -V (∂P / ∂V)
V az anyag térfogata és P az alkalmazott nyomás.
Az acél ömlesztett modulusa 1,6 × 10 11 P, és ez háromszorosa az üveg értékének. Ezért az üveg háromszor összenyomható, mint az acél.
Rugalmassági együttható
A fiatal modulus leírja a kompressziós vagy csak egy irányban nyúló anyag rugalmas tulajdonságait. Például, ha egy fémrudat egyik oldalról nyújtanak vagy összenyomnak, képes visszatérni eredeti hosszához (vagy ahhoz közelebb). Ez megmutatja, hogy a fém mennyire képes ellenállni a feszültségnek vagy összenyomásnak. A fiatal modulus az anyag ezen rugalmas tulajdonságának mértéke. A fiatal modulust Thomas Young fizikusról nevezték el. Ez más néven rugalmassági modulus. A fiatal modulusnak a nyomásegységei is vannak, mint ömlesztett modulus. A fiatal modulust, E-t az alábbiak szerint számoljuk.
E = húzófeszültség / húzófeszültség
Mi a különbség az ömlesztett modul és a fiatal modul között?
• Az ömlesztett modulust az egyenletes tömörítéshez definiálják, ahol a nyomást minden irányból egyenletesen alkalmazzák. A fiatal modulust csak az anyag egyik tengelyére definiálják.
• Az ömlesztett modulus a térfogat változását méri, ha nyomást gyakorolnak, a Young modulus pedig a változás hosszát méri.
• Az ömlesztett modulusban megmérik az alkalmazott nyomás mennyiségét. Young modulusban az alkalmazott húzófeszültséget (nyomás vagy nyújtás) mérik.
