Diferencia entre fuerza y ​​rigidez

Diferencia principal - Fuerza vs Rigidez

La resistencia y la rigidez son dos propiedades físicas de los materiales. Ambos términos describen qué tan fuerte es el material, pero tienen definiciones diferentes. La fuerza es la capacidad de un objeto o sustancia para soportar una gran fuerza o presión. La rigidez es la rigidez de un objeto (la medida en que resiste la deformación en respuesta a una fuerza aplicada). Por lo tanto, hay una diferencia entre resistencia y rigidez, aunque se usan indistintamente. La principal diferencia entre fuerza y ​​rigidez es que la fuerza es la capacidad de un objeto para soportar la tensión sin romperse, mientras que la rigidez es la capacidad de un objeto para resistir la deformación cuando se aplica una tensión.

Áreas clave cubiertas

1. Que es la fuerza
      - Definición, Diferentes Tipos, Deformación
2. Que es la rigidez
       - Definición, Diferentes Tipos, Fórmula
3. ¿Cuál es la diferencia entre fuerza y ​​rigidez?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: resistencia a la fatiga, resistencia al impacto, rigidez, resistencia, resistencia a la tracción, resistencia al rendimiento

Que es la fuerza

La resistencia de una sustancia es la capacidad de esa sustancia para soportar una gran fuerza o presión sin romperse o deformación plástica. La deformación plástica es la deformación permanente o cambio en la forma de un cuerpo sólido sin fractura bajo la acción de una fuerza sostenida. Por lo tanto, el término fuerza describe la capacidad de una sustancia para soportar una fuerza sin ninguna falla física.

Hay varios términos diferentes utilizados para describir la fuerza. Todos estos términos explican algunas propiedades físicas específicas de la materia. Algunos de estos términos se dan a continuación..

• Fuerza de impacto - La capacidad de una sustancia para soportar la fuerza aplicada repentinamente..
• Resistencia a la tracción - la tensión máxima que una sustancia puede soportar sin estirarse o romperse.
• Fuerza de rendimiento - El mínimo esfuerzo requerido para hacer una deformación permanente en una sustancia.
• Resistencia a la fatiga - la mayor tensión que un material puede soportar durante un número determinado de ciclos sin romperse. Esto también se conoce como resistencia de resistencia..

Existen diferentes tipos, como sustancias dúctiles, sustancias quebradizas, sustancias elásticas, etc. La resistencia de estas sustancias varía según el tipo de sustancia. Por ejemplo, la resistencia de una sustancia frágil es la capacidad de esa sustancia para soportar una tensión aplicada sin romperse, mientras que la resistencia de una sustancia dúctil es la capacidad de esa sustancia para resistir una tensión aplicada sin ninguna deformación plástica.

Figura 1: Curva típica de tensión-deformación para un material dúctil

La curva anterior muestra la curva de tensión-deformación para un material dúctil. Un material dúctil es una sustancia que se puede dibujar en alambres delgados sin romperse. La resistencia de elasticidad proporciona la resistencia mínima requerida para deformar permanentemente el material en un alambre. La resistencia máxima es la resistencia máxima que el material puede soportar mientras se deforma.  

Que es la rigidez

La rigidez es la rigidez de un objeto. La rigidez se refiere a la capacidad de resistir la deformación. Es la resistencia al fallo funcional. La rigidez es lo opuesto a la flexibilidad. Más flexible es una sustancia, menos rígida es. Este término se usa principalmente para sustancias elásticas, ya que las sustancias quebradizas no sufren deformación..

La rigidez se puede expresar de la siguiente manera:

K = F /

• K es la rigidez
• F es la fuerza aplicada
•  δ es la deformación

Figura 2: Rigidez de una sustancia que puede doblarse

La rigidez viene dada por la unidad N / m. Esto se debe a que la unidad para la fuerza aplicada es N (Newton) y la deformación está dada por m (metros). Esta deformación es a menudo un cambio en la longitud. Hay varios tipos de rigidez..

• Rigidez rotacional - Esto viene dado por el momento aplicado dividido por la rotación.
• Rigidez axial - Esto se da para un objeto en tensión o compresión..

Diferencia entre fuerza y ​​rigidez

Definición

Fuerza: La resistencia de una sustancia es la capacidad de esa sustancia para soportar una gran fuerza o presión sin romperse ni deformar el plástico..

Rigidez: La rigidez es la rigidez de un objeto..

Capacidad

Fuerza: La fuerza describe la capacidad de un objeto para soportar el estrés sin romperse o deformación plástica.

Rigidez: La rigidez describe la capacidad de un objeto para resistir la deformación cuando se aplica una tensión.

Fracaso

Fuerza: La fuerza está relacionada con la falla física de una sustancia..

Rigidez: La rigidez está relacionada con el fallo funcional de una sustancia..

Sustancias

Fuerza: La fuerza está asociada con sustancias tanto elásticas como quebradizas..

Rigidez: La rigidez es principalmente aplicable a sustancias elásticas..

Diferentes tipos

Fuerza: Los diferentes tipos de resistencias incluyen resistencia al impacto, resistencia a la tracción, resistencia a la fatiga, resistencia al rendimiento, etc..

Rigidez: Los diferentes tipos de rigidez incluyen rigidez rotacional y rigidez axial.

Conclusión

La fuerza y ​​la rigidez son dos propiedades físicas de las sustancias. La principal diferencia entre resistencia y rigidez es que la resistencia es la capacidad de un objeto para soportar una tensión sin romperse, mientras que la rigidez es la capacidad de un objeto para resistir la deformación cuando se aplica una tensión.

Referencia:

1. “Fuerza de los materiales”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 de enero de 2018, disponible aquí.
2. “Pruebas de propiedades físicas: resistencia a la tracción, resistencia a la flexión, impacto”. Laboratorios internacionales de ELTEK, disponibles aquí.
3. Rigidez. Caja de herramientas de ingeniería, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Rigidez de la viga" Por Ootsuka02 - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Material dúctil de tensión de esfuerzo” por desglose - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia