Bulk Modulus vs Young Modulus
Visas vielas/materiāli sastāv no atomiem. Atomu tips, skaits un to savienojums atšķiras atkarībā no materiāla, un tas nosaka katru to unikālo īpašību. Neatkarīgi no tā, cik daudz atomu sanāk kopā, lai izveidotu noteiktu vielu, atomi nemēdz kompakti sakārtoties tur, kur starp tiem nav vietas. Pievilkšanās un atgrūšanas spēki starp atomiem vienmēr saglabā noteiktu atstarpi starp tiem. Tāpēc jebkurā vielā, neatkarīgi no tā, cik kompakti tie ir, starp atomiem ir pietiekami daudz un vairāk vietas. Mēs galvenokārt iedalām vielas trīs klasēs: cietās, šķidrās un gāzveida vielas. Viņu atomu izvietojums ir atšķirīgs. Cietām vielām ir ļoti kompakts atomu izvietojums, turpretim gāzē atomi ir izkliedēti lielākā tilpumā ar ļoti zemu mijiedarbību. Šķidrumos var redzēt starpposmu starp cietajām vielām un gāzi.
Lielapjoma modulis
Lielākā daļa vielu samazina tā tilpumu, pakļaujot vienmērīgam, ārējam spiedienam. Tomēr šis samazinājums nav lineāra līkne, drīzāk, palielinoties spiedienam, apjoms samazinās eksponenciāli. Lielapjoma modulis attiecas uz saspiežamības apgriezto vērtību vai, citiem vārdiem sakot, tas ir pretestības pret saspiežamības mērs. Turklāt tas apraksta vielas elastīgās īpašības.
Lielapjoma moduli var definēt kā spiediena pieaugumu, kas nepieciešams, lai samazinātu tilpumu par koeficientu 1/e. Kad viela tiek saspiesta, tā būs zināmā mērā izturīga pret saspiešanu atkarībā no atomu izkārtojuma. Tilpuma modulis norāda šo vielas pretestību pēc vienmērīgas saspiešanas. To mēra Pascal/bar vai jebkurā citā spiediena mērvienībā. Tilpuma modulis sniedz priekšstatu par cietas vielas tilpuma izmaiņām, mainoties spiedienam uz to. Kas attiecas uz cieto vielu, tilpuma modulis ir arī šķidrumu īpašība, tas norāda uz šķidruma saspiežamību. Diezgan saspiežamiem šķidrumiem ir zems tilpuma modulis, un nedaudz saspiežamiem šķidrumiem ir augsts tilpuma modulis. Tālāk ir sniegts vienādojums, lai aprēķinātu lielapjoma moduli K.
K=-V(∂P/∂V)
V ir vielas tilpums un P ir pielietotais spiediens.
Tērauda tilpuma modulis ir 1,6 × 1011 P, un tas ir trīs reizes lielāks par stikla vērtību. Tāpēc stikls ir trīs reizes saspiežams nekā tērauds.
Young Modulus
Jaunais modulis apraksta tās vielas elastības īpašības, kas tiek saspiesta vai stiepjas tikai vienā virzienā. Piemēram, ja metāla stienis tiek izstiepts vai saspiests no vienas puses, tam ir iespēja atgriezties sākotnējā garumā (vai tuvāk tam). Tas parāda, cik tālu metāls var izturēt spriegojumu vai saspiešanu. Young modulis ir šīs vielas elastības īpašības mērs. Jangs modulis tika nosaukts fiziķa Tomasa Janga vārdā. To sauc arī par elastības moduli. Young modulim ir arī spiediena vienības kā tilpuma modulis. Young modulis E tiek aprēķināts, kā parādīts zemāk.
E=stiepes spriegums/stiepes deformācija
Kāda ir atšķirība starp Bulk Modulus un Young Modulus?
• Lielapjoma modulis ir definēts vienmērīgai saspiešanai, kur spiediens tiek pielietots vienmērīgi no visiem virzieniem. Young modulis ir definēts tikai vienai vielas asij.
• Lielapjoma modulis mēra tilpuma izmaiņas, kad tiek piemērots spiediens, un Young modulis mēra izmaiņas garumā.
• Pielietotā spiediena lielums tiek mērīts lielapjoma modulī. Young modulim tiek mērīts stiepes spriegums (saspiešana vai stiepšana).
