Diferencia entre la constante de resorte y el factor de rigidez

Constante de primavera vs factor de rigidez

La constante de resorte y el factor de rigidez son dos cantidades muy importantes al estudiar el campo de la elasticidad. Estas cantidades juegan un papel vital en casi todos los cálculos en este campo. En este artículo, vamos a discutir qué son la constante de resorte y el factor de rigidez, sus definiciones, las aplicaciones del factor de rigidez y la constante de resorte, las similitudes y, finalmente, la diferencia entre el factor de rigidez y la constante de resorte..

Constante de resorte

La elasticidad es una propiedad muy útil de la materia. Es la capacidad de los materiales para volver a su forma original después de eliminar las fuerzas externas. Se observa que la fuerza requerida para mantener un resorte elástico estirado es proporcional a la longitud estirada del resorte. La constante de proporcionalidad se conoce como constante de resorte y se denota mediante k. Esto nos da la ecuación F = -kx. El signo menos representa la dirección inversa de x a la fuerza. La constante de resorte se define como la fuerza requerida para estirar el resorte por unidad de longitud. Las unidades de la constante de resorte son Newton por metro. La constante de resorte es una propiedad del objeto. La energía potencial elástica del sistema es la cantidad de trabajo que se requiere para estirar el objeto elástico en una longitud dada x. Dado que la fuerza aplicada F (x) = kx, el trabajo realizado es igual a la integración de F (x) de cero a x, con respecto a dx; eso es igual a kx²/ 2. Por lo tanto, la energía potencial es kx.²/ 2. Debe observarse que la energía potencial de cualquier objeto unido al extremo de la barra no depende de la masa del objeto, sino solo de la constante del resorte y la longitud estirada..

Factor De Rigidez (Módulo De Young)

El módulo de Young es una propiedad muy importante de la materia y se utiliza para caracterizar la rigidez del material. El módulo de Young es la relación entre la presión sobre el objeto (tensión) y la tensión del objeto. Como la tensión no tiene dimensiones, las unidades del módulo de Young son iguales a las unidades de presión, que es Newton por metro cuadrado. Para algunos materiales, el módulo de Young es constante en un rango de estrés. Estos materiales obedecen la ley de Hooke y se dice que son materiales lineales. Los materiales, que no tienen un módulo de Young constante, se conocen como materiales no lineales. Debe entenderse claramente que el módulo de Young es una propiedad del material, no del objeto. Los diferentes objetos hechos con el mismo material tendrán el mismo módulo de Young. El módulo de Young lleva el nombre del físico Thomas Young. El módulo de Young también se puede definir como la presión requerida que tiene una unidad de tensión en el material. A pesar de que las unidades del módulo de Young son Pascal, no se usa ampliamente. Las unidades grandes como Mega Pascal o Gigapascal son las unidades útiles.