Разница между пружинной константой и коэффициентом жесткости

Пружинная константа против коэффициента жесткости

Пружинная постоянная и коэффициент жесткости являются двумя очень важными величинами при изучении области упругости. Эти величины играют жизненно важную роль практически во всех расчетах в этой области. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое постоянная упругости и коэффициент жесткости, их определения, применения коэффициента жесткости и постоянной упругости, сходства и, наконец, разница между коэффициентом жесткости и постоянной упругости..

Весна постоянная

Эластичность - очень полезное свойство материи. Это способность материалов возвращаться к своей первоначальной форме после устранения внешних сил. Наблюдается, что сила, необходимая для поддержания эластичной пружины в растянутом состоянии, пропорциональна растянутой длине пружины. Константа пропорциональности известна как постоянная пружины и обозначается через k. Это дает нам уравнение F = -kx. Знак минус обозначает обратное направление x к силе. Константа пружины определяется как сила, необходимая для растяжения пружины на единицу длины. Единицы постоянной пружины - Ньютон на метр. Константа пружины является свойством объекта. Потенциальная энергия упругости системы - это объем работы, который требуется для растяжения упругого объекта на заданную длину x. Поскольку приложенная сила F (x) = kx, проделанная работа равна интегрированию F (x) от нуля до x по отношению к dx; это равно кх²/ 2. Следовательно, потенциальная энергия kx²/ 2. Следует отметить, что потенциальная энергия любого объекта, прикрепленного к концу стержня, зависит не от массы объекта, а только от постоянной пружины и растянутой длины..

Коэффициент жесткости (модуль Юнга)

Модуль Юнга является очень важным свойством материи и используется для характеристики жесткости материала. Модуль Юнга - это отношение давления на объект (напряжение) к деформации объекта. Поскольку деформация безразмерна, единицы измерения модуля Юнга равны единицам давления, что составляет ньютон на квадратный метр. Для некоторых материалов модуль Юнга постоянен в некотором диапазоне напряжений. Эти материалы подчиняются закону Гука и, как говорят, являются линейными материалами. Материалы, которые не имеют постоянного модуля Юнга, известны как нелинейные материалы. Необходимо четко понимать, что модуль Юнга является свойством материала, а не объекта. Различные объекты, сделанные из одного и того же материала, будут иметь одинаковый модуль Юнга. Модуль Юнга назван в честь физика Томаса Янга. Модуль Юнга также может быть определен как давление, необходимое для удельного напряжения материала. Хотя единицами модуля Юнга являются Паскаль, он широко не используется. Большие единицы, такие как Mega Pascal или Gigapascal, являются полезными единицами.