Զանգվածային մոդուլներ ընդդեմ երիտասարդների մոդուլի
Բոլոր նյութերը/նյութերը կազմված են ատոմներից: Ատոմների տեսակը, թիվը և դրանց կապը տարբերվում են նյութից նյութ, և որը սահմանում է նրանց յուրաքանչյուր յուրահատուկ հատկանիշ: Անկախ նրանից, թե որքան ատոմներ են հավաքվում որոշակի նյութ ձևավորելու համար, ատոմները հակված չեն դասավորվել կոմպակտ ձևով, որտեղ նրանց միջև տարածություն չկա: Ատոմների միջև ձգող և վանող ուժերը միշտ որոշակի տարածություն են պահում նրանց միջև: Հետևաբար, ցանկացած նյութում, անկախ նրանից, թե որքան կոմպակտ են դրանք, ատոմների միջև կա բավականաչափ և ավելի շատ տարածություն։ Մենք նյութերը բաժանում ենք հիմնականում երեք դասի՝ պինդ, հեղուկ և գազային։Նրանց ատոմային դասավորությունները տարբեր են։ Պինդները ունեն խիստ կոմպակտ ատոմային դասավորություն, մինչդեռ գազի մեջ ատոմները ցրված են ավելի մեծ ծավալով՝ շատ ցածր փոխազդեցությամբ: Հեղուկների մեջ կարելի է տեսնել միջանկյալ փուլ՝ պինդ մարմինների և գազի միջև։
Զանգվածային մոդուլ
Նյութերի մեծ մասը նվազեցնում է դրա ծավալը, երբ ենթարկվում է միատեսակ, արտաքին կիրառվող ճնշման: Այնուամենայնիվ, այս նվազումը գծային կոր չէ, ավելի շուտ, քանի որ ճնշումը մեծանում է, ծավալը նվազում է էքսպոնենցիալ: Զանգվածային մոդուլը վերաբերում է սեղմելիության փոխադարձությանը կամ, այլ կերպ ասած, դա սեղմելիության դիմադրության չափանիշ է: Ավելին, այն նկարագրում է նյութի առաձգական հատկությունները։
Զանգվածային մոդուլը կարող է սահմանվել որպես ճնշման ավելացում, որն անհրաժեշտ է ծավալը 1/e գործակցով նվազեցնելու համար: Երբ նյութը սեղմվում է, այն որոշակիորեն դիմացկուն կլինի սեղմմանը՝ կախված իր ատոմային դասավորությունից: Զանգվածային մոդուլը ցույց է տալիս նյութի այս դիմադրությունը միատեսակ սեղմման ժամանակ:Այն չափվում է Pascal/bar-ով կամ ցանկացած այլ ճնշման միավորով: Զանգվածային մոդուլը պատկերացում է տալիս պինդ նյութի ծավալի փոփոխության մասին, քանի որ դրա վրա ճնշումը փոխվում է: Ինչ վերաբերում է պինդին, ապա զանգվածային մոդուլը նույնպես հեղուկների հատկություն է, այն ցույց է տալիս հեղուկի սեղմելիությունը: Բավական սեղմվող հեղուկներն ունեն ցածր զանգվածային մոդուլ, իսկ թեթևակի սեղմվող հեղուկներն ունեն մեծ զանգվածային մոդուլ: Ստորև բերված է K զանգվածային մոդուլը հաշվարկելու հավասարումը:
K=-V(∂P/∂V)
V-ը նյութի ծավալն է, իսկ P-ն՝ կիրառվող ճնշումը:
Պողպատի հիմնական մոդուլը 1,6 × 1011 P է, և դա երեք անգամ գերազանցում է ապակու արժեքը: Հետևաբար, ապակին երեք անգամ սեղմելի է, քան պողպատը։
Երիտասարդ մոդուլ
Երիտասարդ մոդուլը նկարագրում է միայն մեկ ուղղությամբ սեղմման կամ ձգվող նյութի առաձգական հատկությունները: Օրինակ, երբ մետաղական ձողը ձգվում կամ սեղմվում է մի կողմից, այն կարող է վերադառնալ իր սկզբնական երկարությանը (կամ ավելի մոտ դրան):Սա ցույց է տալիս, թե որքան հեռու է մետաղը կարող դիմակայել լարվածությանը կամ սեղմմանը: Երիտասարդ մոդուլը նյութի այս առաձգական հատկության չափումն է։ Յանգ մոդուլն անվանվել է ֆիզիկոս Թոմաս Յանգի պատվին։ Սա նաև հայտնի է որպես առաձգականության մոդուլ: Երիտասարդ մոդուլն ունի նաև ճնշման միավորներ, որպես զանգվածային մոդուլ: Երիտասարդ մոդուլը, E հաշվարկվում է ինչպես ցույց է տրված ստորև:
E=առաձգական լարվածություն/առաձգական լարվածություն
Ո՞րն է տարբերությունը զանգվածային մոդուլի և երիտասարդ մոդուլի միջև:
• Զանգվածային մոդուլը սահմանվում է միատեսակ սեղմման համար, որտեղ ճնշումը կիրառվում է բոլոր ուղղություններից միատեսակ: Երիտասարդ մոդուլը սահմանվում է նյութի միայն մեկ առանցքի համար:
• Զանգվածային մոդուլը չափում է ծավալի փոփոխությունը, երբ ճնշում է գործադրվում, իսկ երիտասարդ մոդուլը չափում է երկարության փոփոխությունը:
• Զանգվածային մոդուլում չափվում է կիրառվող ճնշման չափը: Young մոդուլում չափվում է կիրառվող առաձգական սթրեսը (սեղմում կամ ձգում):
