Modulus of Elasticity vs Modulus of Rigidity | Elastic Modulus vs Shear Modulus
Moduli ya unyumbufu na moduli ya uthabiti ni sifa mbili za maada. Mali hizi ni muhimu sana katika kubuni na kutekeleza miundo ya mitambo na miundo. Dhana hizi ni muhimu sana katika kuelewa mechanics sahihi na statics ya mifumo imara. Ili kuwa na ufahamu wazi katika nyanja kama vile uhandisi na fizikia, uelewa wazi katika dhana hizi unahitajika. Katika makala hii, tutajadili moduli ya elasticity na moduli ya rigidity ni nini, matumizi yao, ufafanuzi wa moduli ya elasticity na modulus ya rigidity, tofauti zao na hatimaye tofauti kati ya hizi mbili.
Moduli ya Ugumu (Shear Modulus)
Mkazo wa kukata ni nguvu ya ugeuzaji. Wakati nguvu inatumiwa tangential kwa uso imara, imara huwa na "twist". Kwa hili kutokea, imara lazima iwe fasta, ili haiwezi kusonga katika mwelekeo wa nguvu. Sehemu ya mkazo wa kukata ni Newton kwa kila mita ya mraba au inayojulikana kama Pascal. Tunajua kwamba Pascal pia ni kitengo cha shinikizo. Hata hivyo, ufafanuzi wa shinikizo ni nguvu ya kawaida kwa uso iliyogawanywa na eneo, ambapo ufafanuzi wa mkazo wa shear ni nguvu inayofanana na uso kwa kila eneo la kitengo. Torque inayotenda juu ya kitu kisichobadilika inaweza pia kutoa mkazo wa kukata. Kwa ufafanuzi, sio tu yabisi lakini pia maji yanaweza kuwa na mkazo wa shear. Vifaa vina sifa inayoitwa shear modulus, ambayo hutuambia ni umbali gani kitu kitajipinda kwa mkazo fulani wa kukata. Hii inategemea sura, ukubwa, nyenzo na joto la kitu. Mkazo wa shear wa ujenzi na uhandisi wa magari una jukumu kuu katika kubuni na kutekeleza muundo.
Moduli ya Utulivu
Elasticity ni sifa muhimu sana ya maada. Ni uwezo wa nyenzo kurudi kwenye sura yao ya awali baada ya kuondolewa kwa nguvu yoyote ya nje. Inazingatiwa kuwa nguvu inayohitajika kuweka fimbo ya elastic imeenea ni sawia na urefu ulioenea wa fimbo. Modulus ya elasticity ni tabia ya kitu kuharibika elastically wakati nguvu ya nje inatumika. Ufafanuzi wa moduli ya elastic ni uwiano wa dhiki kwa matatizo. Mkazo ni nguvu ya kurejesha inayosababishwa na deformation ya molekuli. Mkazo unatolewa kama shinikizo. Mkazo ni uwiano wa urefu ulioharibika kwa urefu asili wa kitu. Shida ni idadi isiyo na kipimo. Kwa hivyo, moduli ya unyumbufu pia ina vipimo vya mkazo, ambayo ni Newton kwa kila mita ya mraba au Pascal.
Kuna tofauti gani kati ya moduli ya unyumbufu na moduli ya uthabiti?
• Modulus ya uthabiti ni halali kwa ulemavu nyumbufu na usio wa elastic ilhali moduli ya unyumbufu inatumika tu kwa ulemavu nyumbufu.
• Mgeuko wa elastic hufafanuliwa kwa nguvu za kawaida kwenye uso huku moduli ya uthabiti ikifafanuliwa kwa nguvu zinazofanya kazi kwenye uso sambamba nayo.
• Mgeuko wa moduli ya unyumbufu ni wa mstari huku ugeuzaji wa moduli ya uthabiti ni wa duara.
