Differenza tra forza e rigidità
Share
Differenza principale - Forza contro rigidità
Resistenza e rigidità sono due proprietà fisiche dei materiali. Entrambi i termini descrivono quanto è forte il materiale, ma hanno definizioni diverse. La forza è la capacità di un oggetto o di una sostanza di resistere a una grande forza o pressione. La rigidità è la rigidità di un oggetto (la misura in cui resiste alla deformazione in risposta a una forza applicata). Pertanto, c'è una differenza tra forza e rigidità, anche se sono usati in modo intercambiabile. La principale differenza tra forza e rigidità è che la forza è la capacità di un oggetto di resistere allo stress senza rompere mentre la rigidità è la capacità di un oggetto di resistere alla deformazione quando viene applicata una sollecitazione.
Aree chiave coperte
1. Cos'è la forza
- Definizione, diversi tipi, deformazione
2. Cos'è la rigidità
- Definizione, diversi tipi, Formula
3. Qual è la differenza tra forza e rigidità
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: Resistenza alla fatica, Resistenza all'impatto, Rigidità, Forza, Resistenza alla trazione, Resistenza allo snervamento
Cos'è la forza
La resistenza di una sostanza è la capacità di tale sostanza di resistere a una grande forza o pressione senza rotture o deformazioni plastiche. La deformazione plastica è la deformazione permanente o il cambiamento nella forma di un corpo solido senza frattura sotto l'azione di una forza sostenuta. Pertanto, il termine forza indica la capacità di una sostanza di sostenere una forza senza alcun fallimento fisico.
Ci sono diversi termini usati per descrivere la forza. Tutti questi termini spiegano alcune proprietà fisiche specifiche della materia. Di seguito alcuni di questi termini.
- Forza d'impatto - la capacità di una sostanza di resistere alla forza applicata improvvisamente.
- Resistenza alla trazione - lo stress massimo che una sostanza può sopportare senza essere teso o rotto.
- Forza di snervamento - lo sforzo minimo richiesto per creare una deformazione permanente in una sostanza
- Resistenza alla fatica - lo sforzo più elevato che un materiale può sopportare per un dato numero di cicli senza rottura. Questo è anche noto come forza di resistenza.
Esistono diversi tipi come sostanze duttili, sostanze fragili, sostanze elastiche, ecc. La forza di queste sostanze varia a seconda del tipo di sostanza. Ad esempio, la forza di una sostanza fragile è la capacità di tale sostanza di resistere a una sollecitazione applicata senza rottura mentre la resistenza di una sostanza duttile è la capacità di tale sostanza di resistere a una sollecitazione applicata senza alcuna deformazione plastica.
Figura 1: curva tipica sforzo-deformazione per un materiale duttile
La curva sopra mostra la curva sforzo-deformazione per un materiale duttile. Un materiale duttile è una sostanza che può essere trascinata in fili sottili senza rotture. Il limite di snervamento fornisce la forza minima necessaria per deformare in modo permanente il materiale in un filo. La massima resistenza è la massima resistenza che il materiale può sopportare durante la deformazione.
Cos'è la rigidità
La rigidità è la rigidità di un oggetto. Rigidità si riferisce alla capacità di resistere alla deformazione. È la resistenza al fallimento funzionale. La rigidità è l'opposto della flessibilità. Più flessibile è una sostanza, meno rigida. Questo termine è utilizzato principalmente per sostanze elastiche poiché le sostanze fragili non subiscono alcuna deformazione.
La rigidità può essere espressa come segue:
K = F / δ
- K è la rigidità
- F è la forza applicata
- δ è la deformazione
Figura 2: rigidità di una sostanza che può essere piegata
La rigidità è data dall'unità N / m. Questo perché l'unità per la forza applicata è N (Newton) e la deformazione è data da m (metri). Questa deformazione è spesso un cambiamento di lunghezza. Esistono diversi tipi di rigidità.
- Rigidità rotazionale - questo è dato dal momento applicato diviso per la rotazione
- Rigidità assiale - questo è dato per un oggetto in tensione o compressione.
Differenza tra forza e rigidità
Definizione
Forza: La resistenza di una sostanza è la capacità di tale sostanza di resistere a una grande forza o pressione senza rotture o deformazioni plastiche.
rigidità: La rigidità è la rigidità di un oggetto.
Capacità
Forza: La forza descrive la capacità di un oggetto di resistere allo stress senza rotture o deformazioni plastiche.
rigidità: Rigidità descrive la capacità di un oggetto di resistere alla deformazione quando viene applicata una sollecitazione.
Fallimento
Forza: La forza è correlata al fallimento fisico di una sostanza.
rigidità: La rigidità è correlata al fallimento funzionale di una sostanza.
sostanze
Forza: La forza è associata ad entrambe le sostanze elastiche e fragili.
rigidità: La rigidità è principalmente applicabile alle sostanze elastiche.
Tipi diversi
Forza: Diversi tipi di punti di forza includono resistenza all'impatto, resistenza alla trazione, resistenza a fatica, forza di snervamento, ecc.
rigidità: Diversi tipi di rigidità includono rigidezza rotazionale e rigidità assiale.
Conclusione
La forza e la rigidità sono due proprietà fisiche delle sostanze. La principale differenza tra resistenza e rigidità è che la forza è la capacità di un oggetto di sopportare uno stress senza rompere mentre la rigidità è la capacità di un oggetto di resistere alla deformazione quando viene applicata una sollecitazione.
Riferimento:
1. "Forza dei materiali". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 gennaio 2018, disponibile qui.
2. "Test delle proprietà fisiche: resistenza alla trazione, resistenza alla flessione, impatto." Laboratori internazionali ELTEK, disponibili qui.
3. Rigidità. Toolbox di ingegneria, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Beam Stiffness" di Ootsuka02 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Stress Strain Ductile Material" per interruzione - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
