Spring Constant vs Stiffness Factor
Spring constant at stiffness factor ay dalawang napakahalagang dami kapag pinag-aaralan ang larangan ng elasticity. Ang mga dami na ito ay may mahalagang papel sa halos lahat ng mga kalkulasyon sa larangang ito. Sa artikulong ito, tatalakayin natin kung ano ang spring constant at stiffness factor, ang kanilang mga kahulugan, mga aplikasyon ng stiffness factor at spring constant, pagkakatulad at panghuli ang pagkakaiba sa pagitan ng stiffness factor at spring constant.
Spring Constant
Ang
Elasticity ay isang napaka-kapaki-pakinabang na katangian ng matter. Ito ay ang kakayahan ng mga materyales na bumalik sa kanilang orihinal na hugis pagkatapos maalis ang mga panlabas na puwersa. Ito ay naobserbahan na ang puwersa na kinakailangan upang panatilihin ang isang nababanat spring stretch ay proporsyonal sa stretch haba ng spring. Ang proportionality constant ay kilala bilang spring constant at tinutukoy gamit ang k. Nagbibigay ito sa amin ng equation F=-kx. Ang minus sign ay kumakatawan sa baligtad na direksyon ng x sa puwersa. Ang spring constant ay tinukoy bilang ang puwersa na kinakailangan para sa pag-stretch ng spring ayon sa haba ng yunit. Ang mga yunit ng spring constant ay Newton bawat metro. Ang spring constant ay isang pag-aari ng bagay. Ang nababanat na potensyal na enerhiya ng system ay ang dami ng trabaho na kinakailangan upang mabatak ang nababanat na bagay sa pamamagitan ng isang ibinigay na haba x. Dahil ang puwersang inilapat F(x)=kx, ang gawaing ginawa ay katumbas ng pagsasama ng F(x) mula sa zero hanggang x, na may paggalang sa dx; iyon ay katumbas ng kx2/2. Samakatuwid, ang potensyal na enerhiya ay kx2/2. Dapat pansinin na ang potensyal na enerhiya ng anumang bagay na nakakabit sa dulo ng baras ay hindi nakasalalay sa masa ng bagay ngunit lamang sa spring constant at ang stretched length.
Stiffness Factor (Young’s modulus)
Ang Young’s modulus ay isang napakahalagang katangian ng matter at ginagamit ito upang makilala ang higpit ng materyal. Ang modulus ng Young ay ang ratio ng presyon sa bagay (stress) sa strain ng bagay. Dahil ang strain ay walang sukat, ang mga yunit ng Young's modulus ay katumbas ng mga yunit ng presyon, na Newton bawat metro kuwadrado. Para sa ilang materyales, pare-pareho ang modulus ng Young sa ilang hanay ng stress. Ang mga materyales na ito ay sumusunod sa batas ng Hooke at sinasabing mga linear na materyales. Ang mga materyales, na walang pare-parehong modulus ng Young, ay kilala bilang mga non-linear na materyales. Dapat itong malinaw na maunawaan na ang modulus ni Young ay isang pag-aari ng materyal, hindi ang bagay. Ang iba't ibang bagay na ginawa gamit ang parehong materyal ay magkakaroon ng parehong modulus ng Young. Ang modulus ng Young ay ipinangalan sa physicist na si Thomas Young. Ang modulus ni Young ay maaari ding tukuyin bilang ang kinakailangang presyon na mayroong unit strain sa materyal. Kahit na ang mga yunit ng Young's modulus ay Pascal hindi ito malawakang ginagamit. Ang malalaking unit gaya ng Mega Pascal o Gigapascal ang mga kapaki-pakinabang na unit.
Ano ang pagkakaiba ng spring constant at stiffness factor?
• Ang spring constant ay isang property ng object. Ang stiffness factor ay isang katangian ng materyal.
• Ang parehong bagay na ginawa mula sa iba't ibang materyales ay magkakaroon ng magkakaibang spring constant.
