Differenza tra isotropa e ortotropa

Differenza principale - Isotropico vs Ortotropico

Tutti i materiali hanno proprietà chimiche e fisiche. Le proprietà fisiche possono essere proprietà meccaniche o proprietà termiche. I materiali possono essere classificati come isotropi, anisotropi o ortotropici in base ai valori misurati per le proprietà meccaniche e termiche. La principale differenza tra isotropico e ortotropico è quella mezzi isotropici aventi proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione, mentre i mezzi ortotropici non hanno proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Isotropico
     - Definizione, Proprietà, Esempi
2. Cos'è Orthotropic
     - Definizione, Proprietà, Esempi 
3. Qual è la differenza tra isotropa e ortotropa
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: anisotropico, assi di simmetria, vetro, isotropico, materiale, metallo, ortotropico, trasversalmente isotropico

Cos'è Isotropico

Isotropico si riferisce a una particolare sostanza con proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione. In altre parole, i materiali isotropici hanno gli stessi valori per le proprietà termiche e meccaniche in tutte le direzioni. I materiali isotropici hanno un numero infinito di piani di simmetria.

Un materiale diventa isotropico quando c'è un alto grado di legame chimico. Ad esempio, vetro e metalli sono materiali isotropici. In un metallo, ci sono molti atomi che condividono elettroni in direzioni diverse, e il legame chimico non è direzionale. Pertanto, le proprietà meccaniche e termiche sono simili in ogni direzione. Questo lo rende isotropico.

Figura 1: il vetro è un materiale isotropo

Una miscela di gas è isotropa. Questo perché se il calore viene applicato a quella miscela di gas, quel calore si diffonderà ovunque in quel gas e la temperatura di quella miscela di gas sarebbe la stessa in ogni punto di quella miscela.

Il materiale isotropico può essere omogeneo o non omogeneo. Ad esempio, il vetro (nell'immagine sopra) e l'acciaio sono materiali non omogenei ma sono isotropi. Quando si applica una pressione uniforme all'acciaio, ogni punto si deformerà in quantità uguali.

Qualche esempio

• Densità
• damping
• Forza di snervamento
• Modulo di elasticità

Cos'è Orthotropic

Orthotropic si riferisce a non avere proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione. I materiali ortotropici hanno valori diversi per la stessa proprietà quando misurati in direzioni diverse. Se un materiale è ortotropico, ha proprietà meccaniche e termiche che sono uniche e indipendenti da quella direzione.

Questo termine è definito per le tre direzioni principali utilizzate per dare le dimensioni di un materiale. Questi sono perpendicolari tra loro: direzioni longitudinali, radiali e tangenziali. Pertanto, i materiali ortotropici hanno tre assi di simmetria.

Figura 2: Tre assi di simmetria per un ceppo di legno

I materiali ortotropici mostrano valori per le proprietà in un punto particolare in un oggetto piuttosto che nell'oggetto intero. Ma se l'oggetto è omogeneo, i valori misurati possono essere uguali. I materiali isotropici trasversalmente sono materiali ortotropici che hanno solo un asse di simmetria.

Differenza tra isotropa e ortotropa

Definizione

isotropo: Isotropico si riferisce a una particolare sostanza con proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione.

orthotropic:  Orthotropic si riferisce a non avere proprietà meccaniche e termiche uniformi in ogni direzione.

Assi di simmetria

isotropo: I materiali isotropici hanno un numero infinito di piani di simmetria.

orthotropic:  I materiali ortotropici hanno tre assi di simmetria.

Esempi

isotropo: Le proprietà isotropiche possono essere osservate in metallo, vetro, ecc.

orthotropic: Le proprietà ortotropiche possono essere osservate in legno, alcuni cristalli, materiali laminati, ecc.

Conclusione

I materiali possono essere chiamati sia isotropi che ortotropici in base ai valori misurati per le loro proprietà fisiche. La principale differenza tra isotropico e ortotropico è che i mezzi isotropici hanno proprietà fisiche uniformi in ogni direzione, mentre i mezzi ortotropici non hanno proprietà fisiche uniformi in ogni direzione.

Riferimenti:

1. "Isotropia: definizione e materiali." Study.com, disponibile qui.
2. "Materiali isotropici e ortotropici". 2012 SOLIDWORKS Help - Materiali isotropici e ortotropici, disponibili qui.
3. "Materiale ortotropico." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 agosto 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "1476905" (dominio pubblico) tramite Pixabay
2. "Wood growth mal" (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia