Modulus Wingi dhidi ya Young Modulus
Vitu / nyenzo zote zinaundwa na atomi. Aina ya atomi, nambari na uunganisho wao hutofautiana kutoka kwa nyenzo hadi nyenzo, na ambayo hufafanua kila sifa zao za kipekee. Haijalishi ni kiasi gani cha atomi hukusanyika ili kuunda dutu fulani, atomi hazielekei kupanga kwa njia iliyoshikamana ambapo hakuna nafasi kati yao. Nguvu za kuvutia na za kurudisha nyuma kati ya atomi, kila wakati huweka nafasi fulani kati yao. Kwa hiyo, katika dutu yoyote, haijalishi ni ngumu kiasi gani, kuna nafasi ya kutosha na zaidi kati ya atomi. Tunagawanya vitu katika vikundi vitatu kama kingo, kioevu na gesi. Mipangilio yao ya atomiki ni tofauti. Mango yana mpangilio wa atomiki ulioshikana sana ilhali, katika gesi, atomi hutawanywa kwa ujazo mkubwa na mwingiliano wa chini sana. Katika vimiminika, hatua ya kati kati ya yabisi na gesi inaweza kuonekana.
Modulus Wingi
Vitu vingi hupunguza ujazo wake vinapowekwa kwenye mgandamizo wa sare, unaowekwa nje. Hata hivyo, kupungua huku sio mstari wa mstari, badala yake, shinikizo linapoongezeka, kiasi hupungua kwa kasi. Moduli ya wingi inarejelea usawa wa mgandamizo au, kwa maneno mengine, ni kipimo cha upinzani dhidi ya kubana. Zaidi ya hayo, inaeleza sifa nyororo za dutu.
Moduli nyingi inaweza kufafanuliwa kama ongezeko la shinikizo linalohitajika ili kupunguza sauti kwa kipengele cha 1/e. Wakati dutu imebanwa, itakuwa sugu kwa mgandamizo kulingana na mpangilio wa atomiki iliyo nayo. Moduli ya wingi inaonyesha upinzani huu wa dutu kwenye mgandamizo unaofanana. Inapimwa katika Pascal/bar au kitengo chochote cha shinikizo. Moduli ya wingi inatoa wazo la badiliko la ujazo wa kitu kigumu kadiri shinikizo juu yake inavyobadilishwa. Ama moduli kigumu, wingi ni mali ya maji pia, inaonyesha mgandamizo wa umajimaji. Vimiminika vinavyoweza kubanwa kwa kiasi vina moduli ya wingi wa chini na vimiminiko vinavyobanwa kidogo vina moduli ya wingi wa juu. Ifuatayo ni mlinganyo wa kukokotoa moduli ya wingi K.
K=-V(∂P/∂V)
V ni ujazo wa dutu na P ni shinikizo linalowekwa.
Moduli nyingi za chuma ni 1.6 × 1011 P, na hii ni mara tatu ya thamani ya glasi. Kwa hivyo, glasi inaweza kubanwa mara tatu kuliko chuma.
Modulus Young
Moduli changa inaelezea sifa nyororo za dutu inayokandamizwa au kunyoosha katika mwelekeo mmoja pekee. Kwa mfano, wakati fimbo ya chuma inaponyoshwa au kukandamizwa kutoka upande mmoja, ina uwezo wa kurudi kwa urefu wake wa awali (au karibu na hiyo). Hii inaonyesha ni umbali gani wa chuma unaweza kuhimili mvutano au ukandamizaji. Moduli changa ni kipimo cha mali hii ya elastic ya dutu. Modulus mchanga alipewa jina la mwanafizikia Thomas Young. Hii pia inajulikana kama moduli ya elasticity. Moduli changa pia ina vitengo vya shinikizo kama moduli ya wingi. Moduli changa, E imekokotolewa kama inavyoonyeshwa hapa chini.
E=msongo wa mawazo/msongo wa mawazo
Kuna tofauti gani kati ya Bulk Modulus na Young Modulus?
• Moduli nyingi hufafanuliwa kwa mbano sare ambapo shinikizo linawekwa kutoka pande zote kwa usawa. Moduli changa hufafanuliwa tu kwa mhimili mmoja wa dutu hii.
• Moduli nyingi hupima badiliko la sauti wakati shinikizo linatumiwa, na moduli changa hupima badiliko ni urefu.
• Katika moduli nyingi kiasi cha shinikizo kinachotumika hupimwa. Katika moduli changa inayotumika mkazo wa mkazo (mgandamizo au kunyoosha) hupimwa.
