Moduł masowy vs moduł Younga
Wszystkie substancje / materiały składają się z atomów. Rodzaj atomów, liczba i ich połączenia różnią się w zależności od materiału i określa każdą z ich unikalnych cech. Bez względu na to, ile atomów łączy się, tworząc określoną substancję, atomy nie mają tendencji do układania się w zwarty sposób, w którym nie ma między nimi przestrzeni. Siły przyciągania i odpychania między atomami zawsze zachowują między nimi pewną przestrzeń. Dlatego w każdej substancji, bez względu na jej zwartość, między atomami jest wystarczająco dużo i więcej przestrzeni. Substancje dzielimy głównie na trzy klasy jako stałe, ciekłe i gazowe. Ich układy atomowe są różne. Ciała stałe mają bardzo zwarty układ atomowy, podczas gdy w gazie atomy są rozproszone w większej objętości przy bardzo małych oddziaływaniach. W płynach,można zauważyć etap pośredni między ciałami stałymi a gazem.
Moduł masowy
Większość substancji zmniejsza swoją objętość pod wpływem równomiernego, zewnętrznego nacisku. Jednak spadek ten nie jest krzywą liniową, a wraz ze wzrostem ciśnienia objętość maleje wykładniczo. Moduł masowy odnosi się do odwrotności ściśliwości lub, innymi słowy, jest miarą odporności na ściśliwość. Ponadto opisuje elastyczne właściwości substancji.
Moduł masowy można zdefiniować jako wzrost ciśnienia potrzebny do zmniejszenia objętości o współczynnik 1 / e. Kiedy substancja jest ściskana, będzie w pewnym stopniu odporna na ściskanie, w zależności od posiadanego układu atomowego. Moduł nasypowy wskazuje na wytrzymałość substancji przy równomiernym ściskaniu. Jest mierzony w paskach / bar lub w dowolnej innej jednostce ciśnienia. Moduł masowy daje wyobrażenie o zmianie objętości substancji stałej w miarę zmiany ciśnienia na nią. Jeśli chodzi o moduł sprężystości w stanie stałym, również jest właściwością płynów, wskazuje on na ściśliwość płynu. Ciecze dość ściśliwe mają niski moduł nasypowy, a płyny lekko ściśliwe mają wysoki moduł nasypowy. Poniżej przedstawiono równanie służące do obliczenia modułu masowego K.
K = -V (∂P / ∂V)
V to objętość substancji, a P to zastosowane ciśnienie.
Moduł nasypowy stali wynosi 1,6 × 10 11 P i jest to trzykrotna wartość dla szkła. Dlatego szkło jest trzykrotnie ściśliwe niż stal.
Young Modulus
Moduł Younga opisuje właściwości sprężyste substancji poddawanej ściskaniu lub rozciąganiu tylko w jednym kierunku. Na przykład, gdy metalowy pręt jest rozciągany lub ściskany z jednej strony, ma on zdolność powrotu do swojej pierwotnej długości (lub bliższej tej). Pokazuje, jak daleko metal może wytrzymać rozciąganie lub ściskanie. Moduł Younga jest miarą właściwości sprężystości substancji. Moduł Younga został nazwany na cześć fizyka Thomasa Younga. Jest to również znane jako moduł sprężystości. Moduł Younga ma również jednostki ciśnienia jako moduł objętościowy. Moduł Younga, E jest obliczany jak pokazano poniżej.
E = naprężenie rozciągające / odkształcenie rozciągające
Jaka jest różnica między Bulk Modulus i Young Modulus?
• Moduł nasypowy jest zdefiniowany dla równomiernego ściskania, w którym nacisk jest wywierany równomiernie ze wszystkich kierunków. Moduł Younga jest definiowany tylko dla jednej osi substancji.
• Moduł masowy mierzy zmianę objętości po przyłożeniu ciśnienia, a moduł Younga mierzy zmianę długości.
• W masie mierzy się wartość modułu zastosowanego ciśnienia. W module Younga mierzy się przyłożone naprężenie rozciągające (ściskanie lub rozciąganie).
