Différence entre la constante de printemps et le facteur de rigidité

Constante de printemps vs facteur de raideur

Constante de rappel et facteur de rigidité sont deux valeurs très importantes pour l’étude du champ d’élasticité. Ces quantités jouent un rôle essentiel dans presque tous les calculs dans ce domaine. Dans cet article, nous allons discuter de la constante et du facteur de rigidité du ressort, de leurs définitions, des applications du facteur de rigidité et de la constante du ressort, des similitudes et enfin de la différence entre le facteur de rigidité et la constante du ressort..

Constante de printemps

L'élasticité est une propriété très utile de la matière. C'est la capacité des matériaux à retrouver leur forme d'origine une fois les forces extérieures éliminées. On observe que la force nécessaire pour maintenir un ressort élastique tendu est proportionnelle à la longueur tendue du ressort. La constante de proportionnalité est connue sous le nom de constante de ressort et est notée avec k. Cela nous donne l'équation F = -kx. Le signe moins représente l'inverse de x pour la force. La constante de ressort est définie comme la force nécessaire pour étirer le ressort par unité de longueur. Les unités de la constante de ressort sont exprimées en Newton par mètre. La constante de printemps est une propriété de l'objet. L'énergie potentielle élastique du système est la quantité de travail nécessaire pour étirer l'objet élastique d'une longueur donnée x. Puisque la force appliquée F (x) = kx, le travail effectué est égal à l’intégration de F (x) de zéro à x, par rapport à dx; c'est égal à kx²/ 2. Par conséquent, l'énergie potentielle est kx²/ 2. Il convient de noter que l’énergie potentielle de tout objet attaché à l’extrémité de la tige ne dépend pas de la masse de l’objet mais seulement de la constante du ressort et de la longueur étirée..

Facteur de rigidité (module de Young)

Le module de Young est une propriété très importante de la matière et permet de caractériser la rigidité du matériau. Le module de Young est le rapport entre la pression exercée sur l'objet (contrainte) et la contrainte exercée sur l'objet. Puisque la déformation est sans dimension, les unités du module de Young sont égales à l'unité de pression, soit Newton par mètre carré. Pour certains matériaux, le module de Young est constant sur toute une plage de contraintes. Ces matériaux obéissent à la loi de Hooke et sont dits linéaires. Les matériaux qui n'ont pas un module de Young constant sont appelés matériaux non linéaires. Il faut bien comprendre que le module de Young est une propriété du matériau, pas de l'objet. Différents objets fabriqués avec le même matériau auront le même module de Young. Le module de Young est nommé d'après le physicien Thomas Young. Le module de Young peut également être défini comme la pression requise ayant une contrainte unitaire sur le matériau. Même si les unités du module de Young sont Pascal, elles ne sont pas largement utilisées. Les grandes unités telles que Mega Pascal ou Gigapascal sont les unités utiles.