Хаврын тогтмол ба хөшүүн байдлын хүчин зүйл
Хаврын тогтмол ба хөшүүн байдлын хүчин зүйл нь уян хатан байдлын талбарыг судлахад маш чухал хоёр хэмжигдэхүүн юм. Эдгээр хэмжигдэхүүнүүд нь энэ талбарт бараг бүх тооцоололд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд бид пүршний тогтмол ба хөшүүн байдлын хүчин зүйл гэж юу болох, тэдгээрийн тодорхойлолт, хөшүүн байдлын коэффициент ба пүршний тогтмолын хэрэглээ, ижил төстэй байдал, эцэст нь хөшүүн байдлын коэффициент ба пүршний тогтмолын хоорондох ялгааг авч үзэх болно.
Хаврын тогтмол
Уян хатан чанар нь материйн маш ашигтай шинж чанар юм. Энэ нь гадны хүчийг зайлуулсны дараа материалын анхны хэлбэрээ буцааж авах чадвар юм. Уян пүршийг сунгасан байлгахад шаардагдах хүч нь пүршний сунгасан урттай пропорциональ байдаг нь ажиглагдаж байна. Пропорциональ тогтмолыг пүршний тогтмол гэж нэрлэдэг ба k ашиглан тэмдэглэнэ. Энэ нь бидэнд F=-kx тэгшитгэлийг өгдөг. Хасах тэмдэг нь х-ийн хүч рүү урвуу чиглэлийг илэрхийлнэ. Пүршний тогтмол нь пүршийг нэгж уртаар сунгахад шаардагдах хүчийг тодорхойлно. Пүршний тогтмолын нэгж нь метр тутамд Ньютон байна. Хаврын тогтмол нь тухайн объектын өмч юм. Системийн уян хатан потенциал энерги нь уян харимхай объектыг өгөгдсөн x уртаар сунгахад шаардагдах ажлын хэмжээ юм. Үйлчлүүлсэн хүч F(x)=kx тул гүйцэтгэсэн ажил нь dx-ийн хувьд тэгээс x хүртэлх F(x) интегралтай тэнцүү байна; Энэ нь kx2/2-тай тэнцүү байна. Тиймээс потенциал энерги нь kx2/2 байна. Савааны төгсгөлд бэхлэгдсэн аливаа объектын боломжит энерги нь тухайн объектын массаас хамаардаггүй, зөвхөн пүршний тогтмол ба сунгасан уртаас хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Хөшүүний хүчин зүйл (Залуугийн модуль)
Янгийн модуль нь материйн маш чухал шинж чанар бөгөөд материалын хөшүүн чанарыг тодорхойлоход ашиглагддаг. Young's modulus нь объект дээрх даралтын (стресс) объектын ачаалалд харьцуулсан харьцаа юм. Даралт нь хэмжээсгүй тул Янгийн модулийн нэгж нь даралтын нэгжтэй тэнцүү бөгөөд энэ нь метр квадрат тутамд Ньютон юм. Зарим материалын хувьд Young-ийн модуль нь тодорхой хэмжээний стресст тогтмол байдаг. Эдгээр материалууд нь Hooke-ийн хуульд захирагддаг бөгөөд шугаман материал гэж нэрлэгддэг. Тогтмол Янгийн модульгүй материалыг шугаман бус материал гэж нэрлэдэг. Янгийн модуль нь объект биш харин материалын шинж чанар гэдгийг тодорхой ойлгох ёстой. Ижил материалаар хийсэн өөр өөр объектууд ижил Янгийн модультай байх болно. Янгийн модулийг физикч Томас Янгийн нэрээр нэрлэсэн. Янгийн модулийг мөн материалд нэгж ачаалалтай байх шаардлагатай даралт гэж тодорхойлж болно. Янгийн модулийн нэгжүүд нь Паскаль боловч өргөн хэрэглэгддэггүй. Мега Паскаль эсвэл Гигапаскал зэрэг том нэгжүүд нь ашигтай нэгж юм.
Пүршний тогтмол ба хөшүүн байдлын хүчин зүйлийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
• Пүршний тогтмол нь тухайн объектын шинж чанар юм. Хөшүүн байдлын хүчин зүйл нь материалын шинж чанар юм.
• Өөр өөр материалаар хийсэн ижил объект өөр өөр пүрш тогтмолуудтай байна.
