Bulk Modulus vs Young Modulus
Toate substanțele / materialele sunt formate din atomi. Tipul de atomi, numărul și legătura lor variază de la material la material și care definește fiecare dintre caracteristicile lor unice. Indiferent cât de mult se adună atomii pentru a forma o anumită substanță, atomii nu au tendința de a se aranja într-un mod compact acolo unde nu există spațiu între ei. Forțele de atracție și repulsie dintre atomi păstrează întotdeauna un anumit spațiu între ei. Prin urmare, în orice substanță, oricât de compactă ar fi, există suficient și mai mult spațiu între atomi. Împărțim substanțele în principal în trei clase: solide, lichide și gazoase. Aranjamentele lor atomice sunt diferite. Solidele au un aranjament atomic foarte compact, în timp ce, în gaz, atomii sunt dispersați într-un volum mai mare cu interacțiuni foarte scăzute. În lichide, se poate observa o etapă intermediară între solide și gaz.
Modul în vrac
Majoritatea substanțelor își reduc volumul atunci când sunt expuse la o presiune uniformă, aplicată extern. Cu toate acestea, această scădere nu este o curbă liniară, mai degrabă, pe măsură ce presiunea crește, volumul scade exponențial. Modulul în vrac se referă la reciproca compresibilității sau, cu alte cuvinte, este o măsură a rezistenței la compresibilitate. Mai mult, descrie proprietățile elastice ale unei substanțe.
Modulul în vrac poate fi definit ca creșterea presiunii necesară pentru a reduce volumul cu un factor de 1/e. Când o substanță este comprimată, aceasta va fi oarecum rezistentă la compresie în funcție de aranjamentul atomic pe care îl are. Modulul în vrac indică această rezistență a unei substanțe la compresie uniformă. Se măsoară în Pascal/bar sau în orice altă unitate de presiune. Modulul în vrac oferă o idee despre modificarea volumului unei substanțe solide pe măsură ce presiunea asupra acesteia se modifică. În ceea ce privește solidul, modulul în vrac este și o proprietate a fluidelor, indică compresibilitatea unui fluid. Fluidele destul de comprimabile au un modul de vrac scăzut, iar fluidele ușor compresibile au un modul de vrac ridicat. Următoarea este ecuația pentru a calcula modulul în vrac K.
K=-V(∂P/∂V)
V este volumul substanței și P este presiunea aplicată.
Modulul în vrac al oțelului este de 1,6 × 1011 P, iar aceasta este de trei ori valoarea pentru sticlă. Prin urmare, sticla este de trei ori compresibilă decât oțelul.
Modul tânăr
Modulul Young descrie proprietățile elastice ale unei substanțe supuse compresiei sau întinderii într-o singură direcție. De exemplu, atunci când o tijă de metal este întinsă sau comprimată dintr-o parte, are capacitatea de a reveni la lungimea inițială (sau mai aproape de aceasta). Aceasta arată cât de mult poate rezista metalul la o tensiune sau compresie. Modulul Young este măsura acestei proprietăți elastice a unei substanțe. Modulul Young a fost numit după fizicianul Thomas Young. Acesta este cunoscut și sub numele de modulul de elasticitate. Modulul Young are și unitățile de presiune ca modul în vrac. Modulul tânăr, E este calculat după cum se arată mai jos.
E=efort de tracțiune/deformare de tracțiune
Care este diferența dintre Bulk Modulus și Young Modulus?
• Modulul de volum este definit pentru o compresie uniformă în care presiunea este aplicată uniform din toate direcțiile. Modulul tânăr este definit doar pentru o axă a substanței.
• Modulul în vrac măsoară modificarea volumului atunci când se aplică o presiune, iar modulul Young măsoară modificarea în lungime.
• În modul vrac, se măsoară cantitatea de presiune aplicată. În modulul Young se măsoară efortul de tracțiune aplicat (compresie sau întindere).
