Qual è la differenza tra resistenza e rigidità in un materiale?


Migliore risposta

Forza :

Una misura del carico massimo che può essere posizionato su un materiale prima che si deformi o si rompa in modo permanente. Gli ingegneri lo usano spesso come tensione di snervamento, σy, come misura della resistenza di un materiale.

Rigidità :

Una misura della quantità di deflessione che un carico provoca in un materiale. Gli ingegneri usano un valore chiamato modulo di Young, E, per la rigidità.

È facile capire perché questi due termini dovrebbero essere confuso. Qualcosa che è “fragile” potrebbe rompersi quando viene applicato un piccolo carico – ha una bassa resistenza – e potrebbe anche deviare una grande quantità con lo stesso carico – ha una bassa rigidità.

Ma questi due i termini non sono intercambiabili.

Un pezzo di tubo chirurgico in gomma ha una rigidità molto bassa perché si flette molto sotto carico, ma è relativamente forte. Un pezzo di filamento di vetro è lopposto: devia molto poco sotto carico ma potrebbe non sostenere un carico enorme prima che si rompa.

Unaltra spiegazione è come sotto,

Un elastico è teso fino a rompersi. Lelastico si è rotto a cinque libbre di forza , ma si allungava più del doppio della sua lunghezza prima del cedimento. Lelastico non era molto rigido. In effetti, era elastico. Successivamente, allunghiamo una corda di aquilone e scopriamo che anche essa fallisce a cinque libbre. Si allungava solo del cinque percento prima fallimento. È molto rigido. Sia lelastico che la corda del kite hanno la stessa forza finale. Tuttavia, uno è molto rigido e laltro er è molto flessibile. Questo dovrebbe dimostrare che la forza e la rigidità non sono la stessa cosa e dipendono dal materiale scelto

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

Risposta

Questa risposta è per non civile / strutturale / Ingegneri meccanici.

La rigidità è tecnicamente definita come “forza per unità di deformazione”

Questa deformazione o spostamento (come un allungamento, una rotazione / flessione o uno slittamento) dipende dalla proprietà del materiale e lentità della forza applicata.

Se un elemento strutturale si deforma più di un altro per la stessa forza, allora è meno rigido dellaltro.

Considera queste sorgenti di seguito. La loro rigidità è minore.

Ora considera questa primavera. La rigidità è maggiore.

Considera questo elastico. La sua rigidità è minore.

Ora considera questo set di elastici (non riuscivo a trovare limmagine di una gomma più spessa fascia con le dita che cercano di allungarlo) Questo è più rigido.

Non si tratta solo di allungare. Potrebbe trattarsi anche di piegatura.

Tieni questa bilancia di plastica alle sue estremità e scoprirai che puoi piegarla facilmente a una forma curva con pochissima forza. È meno rigido.

Ora provalo con questa bilancia rigida in legno. Non puoi piegarlo così facilmente. Devi applicare più forza. Questo è più rigido.

Confido che ogni ingegnere non civile qui ora capisca “rigidità”

Ingegneri può calcolare la rigidità da vari parametri come la lunghezza, il modulo elastico (chiamato anche modulo di Young e momento di inerzia dellarea della sezione trasversale) ma eviterò di soffermarmi su questo perché è troppo tecnico.

I concluderà con una semplice dichiarazione che tutti possono capire.

Una quercia è rigida. Una palma è flessibile (opposta a rigida)

GV

Nota: tutte le immagini provengono da Google.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *