สภาพยืดหยุ่น (elasticity) คือ สมบัติของวัตถุที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่อมีแรงกระทำและสามารถคืนตัวกลับสู่สภาพเดิมเมื่อหยุดออกแรงกระทำ สภาพพลาสติก (plasticity) คือ สมบัติของวัตถุที่มีการเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างถาวร โดยผิววัตถุไม่
จากนิยามที่ R.Hook ได้ทำการทดลองใช้แรงดึงกับเส้นลวดโลหะชนิดในแนวตรงชนิดต่างกันไป พบว่าลวดโลหะทุกชนิดจะมีการเปลี่ยนแปลงระยะยืดเทียบกับแรงที่ใช้ดังกราฟ
- จุด a คือ ขีดจำกัดการแปรผันตรง (Proportional limit) ซึ่งเป็นตำแหน่งสุดท้ายที่ความยาวสปริงยืดออก แปรผันตรงกับขนาดของแรงดึง
– จุด b คือ ขีดจำกัดสภาพยืดหยุ่น (Elastic limit) ซึ่งเป็นตำแหน่งสุดท้ายที่สปริงยืดออกแล้วกลับสู่สภาพเดิม แต่แรงดึงไม่แปรผันตรงกับระยะยืด
– จุด C คือ จุดแตกหัก (Breaking point) หมายถึงตั้งแต่จุด b เป็นต้นไป ถ้าดึงต่อไปก็ถึงจุด c ซึ่งเป็นจุดที่เส้นวัสดุขาด
แรงที่ทำให้วัตถุเกิดความเค้นและความเครียด
จากเรื่องที่ผ่านมาทำให้ทราบว่าในการที่จะใช้แรงกระทำต่อวัตถุเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างนั้น มีลักษณะในการใช้แรงกระทำได้ 3 รูปแบบ
1. แรงดึง (Tensile Force)
2.แรงอัด ( Force of compression )
3.แรงเฉือน ( Shear Force)
การที่วัตถุต่างๆนั้นยังทนแรงที่กระทำอยู่ได้นั้นแสดงว่าวัตถุนั้นจะต้องมีแรงภายใน เพื่อไม่ให้วัตถุนั้นแยกออกจากกัน หรือก็คือ "แรงเค้น"
แรงเค้น คือ แรงภายในของวัตถุที่ต้านแรงกระทำถ้าแรงเค้นน้อยกว่าแรงที่กระทำจะทำให้รูปร่างเปลี่ยนไป วัตถุส่วนมากจะมีรูปร่างผิดไปเล็กน้อยเมื่อมีแรงกระทำ โดยแรงที่มากระทำนั้นอาจกระทำในทิศต่าง ๆ และวัตถุเหล่านั้นส่วนใหญ่จะประพฤติตามกฎของฮุกเมื่อแรงยังน้อยกว่าขีดจำกัดสภาพยืดหยุ่น
1.ความเค้นตามยาว (Longituddinal stress )
เมื่อลวดรับแรงเค้น (F) ในแนวตั้งฉากกับพื้นที่หน้าตัด (A) พบว่าแรงเค้นนั้นกระจายสม่ำเสมอบนพื้นที่หน้าตัด เรียก แรงเค้น(F) ต่อ พื้นที่หน้าตัด(A) นี้ว่า ความเค้นตามยาว(σ) มีหน่วย SI เป็น นิวตัน ต่อ ตารางเมตร
2.ความเครียดตามยาว( Longituddinal strain )
เมื่อมีแรงภายนอกกระทำกับวัสดุที่มีความยืดหยุ่น จะมีการเปลี่ยนแปลงความยาวไปจากเดิม ซึ่งอัตราส่วนระหว่างความยาวที่เปลี่ยนแปลงต่อความยาวเดิมจากการใช้แรงในลักษณะยืด หรืออัดให้หดสั้นดังรูป
มอดูลัสของยัง
เป็นค่าบอกระดับความแข็งแกร่งของวัสดุ ค่ามอดูลัสของยังหาจาก ค่าลิมิดของอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเค้น( stress ) ต่อ ความเครียด ( strain ) ที่ค่าความเค้นน้อยสามารถหาจากความชัน ของ กราฟความสัมพันธ์ ความเค้น-ความเครียดที่ได้จาก การทดลองดึง ค่ามอดูลัสของยัง ตั้งชื่อตาม ชาวอังกฤษ โทมัส ยัง ซึ่งเป็นทั้งนักฟิสิกส์ แพทย์ แพทย์นรีเวช และผู้ที่ศึกษาวิชาเกี่ยวกับวัฒนธรรมและวัตถุโบราณของอียิปต์
คลิปอธิบายของแข็ง ของพวกเราครับ >//<
ผู้จัดทำ
นาย ชลสิทธิ์ พุทธานนท์
นาย จุลกิจ สวัสดิโอ
นาย ธนวิชญ์ ทาจวง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น