Основен наука

Физика на обемния модул

Физика на обемния модул
Физика на обемния модул

Видео: Математика| Вектор. Сложение и вычитание. 9 класс 2024, Юни

Видео: Математика| Вектор. Сложение и вычитание. 9 класс 2024, Юни
Anonim

Обемен модул, числена константа, която описва еластичните свойства на твърдо вещество или течност, когато той е под налягане върху всички повърхности. Приложеното налягане намалява обема на материал, който се връща към първоначалния си обем при отстраняване на налягането. Понякога наричан несгъваемост, насипният модул е ​​мярка за способността на веществото да издържа на промените в обема, когато е под компресия от всички страни. Той е равен на коефициента на приложеното налягане, разделен на относителната деформация.

В този случай относителната деформация, обикновено наричана щам, е промяната в обема, разделена на първоначалния обем. По този начин, ако първоначалният обем V o на даден материал се намали с приложено налягане p до нов обем V n, деформацията може да бъде изразена като промяна в обема, V o - V n, разделена на първоначалния обем, или (V o - V n) / V o. Самият насипен модул, който по дефиниция е налягането, разделено на деформацията, може да се изрази математически като

Когато насипният модул е ​​постоянен (независим от натиска), това е специфична форма на закона на Гук за еластичност.

Тъй като знаменателят, деформацията, е съотношение без размери, размерите на обемния модул са тези на налягане, сила на единица площ. В английската система обемният модул може да се изрази в единици паунд на квадратен инч (обикновено съкратено до psi), а в метричната система - нютони на квадратен метър (N / m 2) или паскали.

Стойността на насипния модул за стомана е около 2,3 × 10 7 psi, или 1,6 × 10 11 пасажи, три пъти по-голяма от стойността за стъкло. По този начин, само една трета е необходимо налягането, за да се намали стъклената сфера в същото количество като стоманена сфера със същия първоначален размер. При еднакво налягане пропорционалното намаляване на обема на стъклото е три пъти по-голямо от стоманата. Може също така да се каже, че стъклото е три пъти по-сгъваемо от стоманата. Всъщност сгъваемостта се определя като реципрочна на основния модул. Веществото, което е трудно да се компресира, има голям обемен модул, но малка сгъваемост. Лесно се компресира вещество има висока сгъваемост, но нисък обемен модул.