Modulus Young dhidi ya Nguvu ya Mkazo
Moduli ya Vijana na nguvu ya mkazo ni sifa mbili za vitu vikali. Sifa hizi huchukua jukumu muhimu katika nyanja kama vile sayansi ya nyenzo, uhandisi wa mitambo, ujenzi na fizikia. Ni muhimu sana kuwa na ufahamu sahihi wa dhana hizi ili kufaulu katika nyanja hizo. Katika makala haya, tutajadili moduli na nguvu za mkazo za Young ni nini, ufafanuzi wao, matumizi ya moduli ya vijana na nguvu za mkazo, kufanana kwa hizi mbili na hatimaye tofauti kati ya moduli ya Young na nguvu ya mkazo.
Modulus ya Vijana
Moduli ya Young ni sifa ya thamani sana ya maada na hutumika kubainisha ugumu wa nyenzo. Moduli ya vijana ni uwiano wa shinikizo kwenye kitu (stress) na matatizo ya kitu. Kwa kuwa matatizo hayana kipimo, vitengo vya moduli ya Young ni sawa na vitengo vya shinikizo, ambayo ni Newton kwa kila mita ya mraba. Kwa nyenzo zingine, moduli ya Vijana ni thabiti juu ya anuwai ya dhiki. Nyenzo hizi zinatii sheria ya Hooke na inasemekana kuwa nyenzo za mstari. Nyenzo, ambazo hazina moduli ya Vijana ya mara kwa mara, hujulikana kama nyenzo zisizo za mstari. Ni lazima ieleweke wazi kwamba moduli ya Young ni mali ya nyenzo, sio kitu. Vitu tofauti vilivyotengenezwa kwa nyenzo sawa vitakuwa na moduli sawa ya Young. Moduli ya Vijana imepewa jina la mwanafizikia Thomas Young. Moduli ya vijana pia inaweza kufafanuliwa, kama shinikizo linalohitajika kuwa na mzigo wa kitengo kwenye nyenzo. Ingawa, vitengo vya moduli ya Young ni Pascal, haitumiwi sana. Vizio vikubwa kama vile Mega Pascal au Giga Pascal ndio vitengo muhimu.
Nguvu ya Kukaza
Nguvu ya mkazo ni neno la kawaida linalotumiwa kwa nguvu ya mwisho ya mkazo (UTS). Nyenzo inapovutwa hunyoosha. Nguvu, ambayo ni kunyoosha nyenzo, inajulikana kama dhiki. Nguvu ya mwisho ya mkazo ni mkazo wa juu ambao nyenzo inaweza kuhimili kabla ya kufunga shingo. Kufunga shingo ni tukio la sehemu ya msalaba ya sampuli kuwa ndogo sana. Hii inaweza kuelezewa kwa kutumia vifungo vya intermolecular ya sampuli. Wakati dhiki inatumiwa, nguvu za kivutio cha intermolecular hutenda kinyume chake, kuweka sampuli katika sura. Wakati mkazo unapotolewa, kielelezo kikamilifu au kidogo kinarudi kwenye hali yake ya awali. Wakati shingo inapoanza, molekuli huwekwa kando ili nguvu za intermolecular hazitoshi kuziweka pamoja. Hii husababisha matatizo ya ghafla kutokana na dhiki na shingo hutokea. Nguvu ya mvutano pia ni mali ya nyenzo. Hiki hupimwa kwa kutumia Pascal, lakini kitengo kikubwa zaidi kama vile Mega Pascal kinatumika katika hali halisi.
Kuna tofauti gani kati ya Young's Modulus na Tensile Strength?
• Moduli ya Young ni kipimo cha mwitikio wa mkazo wa nyenzo kwa dhiki. Nguvu ya mwisho ya mkazo ni kipimo cha kiasi gani nyenzo inaweza kuhimili.
• Moduli ya The Young ni kigezo cha nyenzo zisizo mstari, ambacho hubadilika kulingana na mkazo unaotumika. Nguvu ya mkazo ni thamani isiyobadilika ya nyenzo.
