¿Cuál es la diferencia entre resistencia y rigidez en un material?


Mejor respuesta

Resistencia :

Una medida de la carga máxima que se puede colocar sobre un material antes de que se deforme o rompa permanentemente. Los ingenieros a menudo usan esto como límite de fluencia, σy, como una medida de la resistencia de un material.

Rigidez :

Una medida de la cantidad de deflexión que causa una carga en un material. Los ingenieros usan un valor llamado módulo de Young, E, para la rigidez.

Es fácil ver por qué estos dos términos serían confuso. Algo que es «endeble» puede romperse cuando se coloca una pequeña carga sobre él – tiene poca resistencia – y también puede desviar una gran cantidad con la misma carga – tiene baja rigidez.

Pero estos dos Los términos no son intercambiables.

Un trozo de tubo quirúrgico de goma tiene una rigidez muy baja porque se desvía mucho bajo carga, pero es relativamente fuerte. Un trozo de filamento de vidrio es lo contrario: se desvía muy poco bajo carga, pero es posible que no lleve una carga enorme antes de que se rompa.

Otra explicación es como debajo,

Una banda elástica se estira hasta fallar. La banda elástica falló con cinco libras de fuerza , pero se estiró más del doble de su longitud antes de fallar. La banda de goma no estaba muy rígida. De hecho, era elástica. Luego, estiramos una cuerda de cometa y descubrimos que también falla a cinco libras. Solo se estiró un cinco por ciento antes Es muy rígido. Tanto la banda elástica como la cuerda de la cometa tienen la misma resistencia máxima. Sin embargo, una es muy rígida y la otra er es muy flexible. Esto debería demostrar que la resistencia y la rigidez no son lo mismo y que dependen del material elegido

Fuente: https://m.bayt.com/en/specialties/q/165521/difference-between-strength-and-stiffness/

Respuesta

Esta respuesta es para no civiles / estructurales / Ingenieros mecánicos.

La rigidez se define técnicamente como «fuerza por unidad de deformación»

Esta deformación o desplazamiento (como un alargamiento, rotación / flexión o deslizamiento) depende de la propiedades del material y la magnitud de la fuerza que se aplica.

Si un elemento estructural se deforma más que otro por la misma fuerza, entonces es menos rígido que el otro.

Considere estos resortes a continuación. Su rigidez es menor.

Considere ahora esta primavera. La rigidez es más.

Considere esta banda elástica. Su rigidez es menor.

Ahora considere este conjunto de bandas de goma (no pude encontrar una imagen de una goma más gruesa banda con los dedos tratando de estirarla) Esto es más rígido.

No se trata solo de estirar. También podría tratarse de doblarlo.

Sostenga esta escala de plástico en sus extremos y verá que puede doblarla fácilmente en una forma curva con muy poca fuerza. Es menos rígido.

Ahora inténtelo con esta báscula rígida de madera. No se puede doblar tan fácilmente. Tienes que aplicar más fuerza. Esto es más rígido.

Confío en que todos los ingenieros civiles que están aquí ahora entienden la «rigidez»

Ingenieros puedo calcular la rigidez a partir de varios parámetros como la longitud, el módulo elástico (también llamado módulo de Young y el momento de inercia del área de la sección transversal) pero evitaré insistir en eso, ya que es demasiado técnico.

I concluirá con una declaración simple que todos pueden entender.

Un roble es rígido. Una palmera es flexible (opuesta a rígida)

GV

Nota: Todas las imágenes son de Google.

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