विषय
- तनाव और तनाव क्या हैं?
- लोचदार और प्लास्टिक विरूपण के बीच अंतर
- लोच फार्मूला के मापांक का उपयोग करना
- तनाव-तनाव वक्र से लोचदार मापांक
यदि आप रबर की छड़ के सिरों को एक दूसरे की ओर धकेलते हैं, तो आप एक को लगा रहे हैं दबाव बल और कुछ राशि से रॉड को छोटा कर सकते हैं। यदि आप छोरों को एक दूसरे से दूर खींचते हैं, तो बल कहा जाता है तनाव, और आप रॉड को लंबा खींच सकते हैं। यदि आप एक छोर को अपनी ओर खींचते हैं और दूसरे छोर को आपसे दूर रखते हैं, तो इसे क्या कहते हैं कतरनी बल, रॉड तिरछे फैला है।
लोचदार मापांक (इ) संपीड़न या तनाव के तहत एक सामग्री की कठोरता का एक उपाय है, हालांकि एक बराबर कतरनी मापांक भी है। यह सामग्री का एक गुण है और यह वस्तु के आकार या आकार पर निर्भर नहीं करता है।
रबड़ के एक छोटे टुकड़े में रबड़ के बड़े टुकड़े के समान लोचदार मापांक होता है। लोचदार मापांक, जिसे ब्रिटिश वैज्ञानिक थॉमस यंग के नाम पर यंग के मापांक के रूप में भी जाना जाता है, लंबाई में परिणामी परिवर्तन के लिए किसी वस्तु को निचोड़ने या खींचने के बल से संबंधित है।
तनाव और तनाव क्या हैं?
तनाव (σ) प्रति इकाई क्षेत्र में संपीड़न या तनाव है और इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है: σ = एफ / ए। यहाँ F बल है, और A पार-अनुभागीय क्षेत्र है जहाँ बल लगाया जाता है। मीट्रिक प्रणाली में, तनाव आमतौर पर पास्कल (पा) की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, प्रति वर्ग मीटर न्यूटन2) या न्यूटन प्रति वर्ग मिलीमीटर (एन / मिमी)2).
जब किसी वस्तु पर तनाव लागू किया जाता है, तो आकृति में परिवर्तन को कहा जाता है तनाव। संपीड़न या तनाव के जवाब में, सामान्य तनाव (ε) अनुपात द्वारा दिया जाता है: ε = Δ_L_ / एल। इस मामले में ._L_ लंबाई में परिवर्तन है और एल मूल लंबाई है। सामान्य तनाव, या बस तनाव, आयाम रहित है।
लोचदार और प्लास्टिक विरूपण के बीच अंतर
जब तक विरूपण बहुत महान नहीं होता है, तब तक रबड़ जैसी सामग्री खिंच सकती है, फिर जब बल हटा दिया जाता है तो वापस अपने मूल आकार और आकार में वापस आ जाता है; रबर ने अनुभव किया है लोचदार विकृति, जो आकार का प्रतिवर्ती परिवर्तन है। अधिकांश सामग्री लोचदार विरूपण की कुछ मात्रा को बनाए रख सकती हैं, हालांकि स्टील जैसी कठोर धातु में यह छोटी हो सकती है।
यदि तनाव बहुत बड़ा है, हालांकि, एक सामग्री से गुजरना होगा प्लास्टिक विरूपण और स्थायी रूप से आकार बदलता है। तनाव उस बिंदु तक भी बढ़ सकता है जहां एक सामग्री टूटती है, जैसे कि जब आप रबर बैंड को खींचते हैं जब तक कि वह दो में नहीं गिरता।
लोच फार्मूला के मापांक का उपयोग करना
लोच समीकरण के मापांक का उपयोग केवल संपीड़न या तनाव से लोचदार विरूपण की स्थितियों के तहत किया जाता है। लोच का मापांक तनाव से विभाजित तनाव है: इ = σ / ε पास्कल (पा) की इकाइयों के साथ, न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (एन / एम2) या न्यूटन प्रति वर्ग मिलीमीटर (एन / मिमी)2)। अधिकांश सामग्रियों के लिए, लोचदार मापांक इतना बड़ा होता है कि इसे सामान्य रूप से मेगापैस्कल (एमपीए) या गीगापैस्कल (जीपीआर) के रूप में व्यक्त किया जाता है।
सामग्रियों की ताकत का परीक्षण करने के लिए, एक उपकरण नमूना के सिरों पर अधिक से अधिक बल के साथ खींचता है और लंबाई में परिणामी परिवर्तन को मापता है, कभी-कभी नमूना टूटने तक। नमूना के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को परिभाषित और ज्ञात किया जाना चाहिए, जिससे लागू बल से तनाव की गणना हो सके। उदाहरण के लिए, हल्के स्टील पर एक परीक्षण से डेटा को तनाव, स्ट्रेन वक्र के रूप में प्लॉट किया जा सकता है, जिसका उपयोग तब स्टील की लोच के मापांक को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
तनाव-तनाव वक्र से लोचदार मापांक
लोचदार विरूपण कम उपभेदों पर होता है और तनाव के लिए आनुपातिक होता है। एक तनाव-तनाव वक्र पर, यह व्यवहार लगभग 1 प्रतिशत से कम उपभेदों के लिए एक सीधी रेखा क्षेत्र के रूप में दिखाई देता है। तो 1 प्रतिशत लोचदार सीमा या प्रतिवर्ती विरूपण की सीमा है।
उदाहरण के लिए, स्टील की लोच के मापांक को निर्धारित करने के लिए, पहले तनाव-तनाव वक्र में लोचदार विरूपण के क्षेत्र की पहचान करें, जिसे आप अब लगभग 1 प्रतिशत से कम तनावों पर लागू करते हैं, या ε = 0.01। उस बिंदु पर संबंधित तनाव है σ = 250 एन / मिमी2। इसलिए, लोच सूत्र के मापांक का उपयोग करते हुए, इस्पात की लोच का मापांक है इ = σ / ε = 250 एन / मिमी2 / 0.01, या 25,000 एन / मिमी2.