Esneklik, Hooke Yasası,Gerilme, Uzama ve Esneklik Modülü,Normal Gerilme,normal Uzatma

Esneklik, Hooke yasası,Gerilme, uzama ve esneklik modülü,Normal gerilme,normal uzatma



Hiç esneklik göstermeyen bir katı maddenin varlığı düşünülemez Her cisim, üstüne uygulanan kuvvete, ancak belirli bir ölçüye kadar dayanabilir Uygulanan cismin özelliklerine bağlı kalma koşuluyla, cismin dayanabilme yeteneği, boyut, biçim ya da hacim değişikliği olarak ortaya çıkar Uygulanan kuvvet ortadan kalktığında, cisim, yeniden eski büyüklüğünü ve biçimini kazanırsa, esneklikten söz edilebilir
Bütün katı ve sıvılar, belirli sınırlara kadar esneklik özelliği gösterir Bu sınıra, «esneklik sınırı

Hooke yasası:

Katıların bu özelliklerine ilişkin ilk ciddi araştırmayı," Robert HOOKE (1635-1703) yaptı Hooke, incelemeleri sonucunda, «Hooke yasası Sözgelimi, çelik bir tel, bir ucundan bir çerçeveye bağlanır, öteki ucuna da bir ağırlık aşılırsa, telin boyu bir miktar uzar Ağırlığı iki katına çıkarırsak, uzama da iki kat artar Bu durum, esneklik sınırına kadar sürer

Gerilme, uzama ve esneklik modülü:

Uzama ile zorlama orantılı olduğundan, bunların birbirine bölümü değişmez bir değer verir Ancak bu değer, esneyen malzemenin yalnızca cinsine değil, biçimine de bağlıdır Bu özellik, her cisim için farklıdır ve bir kurala bağlanması çok güçtür O yüzden, zorlama yerine gerilme, uzama yerine de birim uzama «birim biçim değiştirme

Normal gerilme ve normal uzama:

Herhangi bir cismin (örneğin bir çubuğun) uzunluğu doğrultusun da bir kuvvet uygulandığında, boyda ortaya çıkan değişimi belirleyen gerilme ve biçim değiştirmeler, gene uygulanan kuvvet yönündedir Bu durum için özel bir esneklik modülünden, yani Young modülünden söz edilir
Aynı malzemeden yapılmış, kalınlıklara (kesitleri) farklı iki çelik tel, bir çubuğa bağlanır ve uçlarına eşit ağırlıklar aşılırsa, ince olan tel daha fazla uzama gösterir Bunun nedeni, ince telin kesitinde birim alana uygulanan kuvvetin, kalın telinkine uygulanandan fazla olmasıdır Kuvvetin, bu kesitin alanına oranına «gerilme Önceki örnekte ele alınan çelik teller, bu kez aynı kalınlıkta, ama değişik boyda seçilirse, uzun olan telde daha çok uzama oluşacaktır İki durumda da, uzama miktarının asıl uzunluğa oranı aynıdır Bu * orana, «boyca uzama oranı Bu örnekte (çelik için), çekme gerilmesinin boyca "uzama oranına bölümü, Young modülünü verir Basma gerilmesi ve kısalma oranı için sıkıştırma deneyi yapılırsa, gene aynı oran elde edilir

Mühendislikte, basma ve çekme zorlamaları etkisi altında çalışacak malzemelerin seçiminde, Young modülü büyük önem taşır Sözgelimi, bir köprünün tasarımında direklerin ne kadar yüke dayanacağını, dolayısıyle seçilecek malzemenin Young modülünü, bilmek gerekir

Kayma gerilmesi ve kayma:

Başka bir tür esneklik ise cisimler eğildiği zaman ortaya çıkar Eğilmede esneklik modülü, «kayma modülü Sözgelimi, yatay bir levhaya bir çelik çubuk tutturulup öteki ucu da hareketsiz bir noktaya bağlanır ve levhaya yatay bir kuvvet (kesme kuvveti) uygulanırsa, çubuk eğilecektir Bu olayda çubuğun boyu değişmez, ancak biçimi bozulur Kesme kuvveti, çubukta, eğilme gerilmesi oluşturur Bu gerilme, uygulanan kuvvetin, uygulandığı kesitin alanına bölünmesinden elde edilen sonuca eşittir Kayma ise, çubuğun biçim değiştirme ölçüsüdür ve eğilme (dönme) açısından saptanır Kayma modülü, kayma gecikmesinin kaymaya oranından hesaplanır
Kayma modülü, yatay kirişlerin yük etkisi altındaki dayanıklılığının hesaplanmasında kullanılır

Bulk modülü:

Basınç altındaki bir katı ya da sıvının hacim değişikliği için, bulk modülü kullanılır Bu, basıncın (basma gerilmesinin) görece hacim değişikliğine (hacimsel biçim değiştirmeye) oranı olarak tanımlanır Hidrolik sistemlerde bulk modülü, akılda tutulması gereken çok önemli bir etmendir