역학의 벌크 모듈러스

오늘 우리는 물리학의 흥미로운 주제, 즉 벌크 모듈러스를 볼 것입니다. 벌크 모듈러스는 체적 응력의 비율로 정의됩니다. 간단히 말해서, 벌크 모듈러스는 압력 하에서 고체 또는 유체의 탄성 특성을 결정하고 설명하는 데 사용되는 수치 상수에 지나지 않습니다.

벌크 모듈러스

재료의 벌크 모듈러스 특성은 탄성 거동에 따라 다릅니다. 그것은 고체의 기계적 특성의 척도 중 하나입니다. 다른 유사한 탄성 계수는 ​​Young 's Modulus와 Shear Modulus입니다. 모든 경우에, 재료의 벌크 탄성 특성은 주어진 외부 압력 하에서 압축 할 수있는 양을 결정하는 데 사용됩니다. 압력 변화와 부분 부피 압축 사이의 관계를 찾는 것은 매우 중요합니다.

벌크 모듈러스는 단위 압축 장치에 의해 생성 된 신체의 부피의 상대적 변화 또는 표면을 따라 균일하게 작용하는 인장 응력입니다.

벌크 계수는 물질이 균일하게 압축 될 때 어떻게 행동하는지 설명합니다. 표면에 정상적인 외부 힘이 물체의 표면 위에 균일하거나 균일하게 분포된다는 사실입니다. 물체가 유체에 담그고 모양의 변화없이 부피의 변화를 겪는 경우에도 발생할 수 있습니다.

벌크 모듈러스 공식

벌크 모듈러스 공식은

k =v x Δp/Δv

여기,

k =벌크 모듈러스

v =원래 볼륨

ΔP =압력 변화

Δv =부피 변화

벌크 모듈러스 K도

k =압력/변형

벌크의 액체 계수는 액체의 압축성을 결정하는 것입니다.

벌크 모듈러스의 단위는 PA 또는 K.PA 및 M.PA 단위가 더 큰 단위입니다.

벌크 계수는 상징적으로 K로 표시되며 벌크 계수의 치수는 단위 영역 당 힘입니다. 메트릭 시스템에서도 N/M2로 표현됩니다.

벌크 모듈러스 공식

유체는 일반적으로 환경을 채우기 위해 흐르는 물체로 간주됩니다. 물리학에서는 유체의 정의가 더 정확합니다.

액체와 가스는 유체의 유형입니다. 가스와 액체의 벌크 계수가 여기에 제공됩니다.

벌크의 가스 계수

모든 가스는 밀도, 압력 및 온도, 즉 상태 방정식과 관련된 방정식을 가지고 있습니다. 이것은 밀도와 압력 사이의 명백한 관계를 도출하는 데 도움이됩니다. 이러한 관계는 고려중인 과정, 즉 일정한 온도를 갖는 일정한 엔트로피 또는 등온선을 고려한 과정을 기반으로합니다.

가스에 대한 벌크 모듈러스 공식은

p/h0 =등온 공정 상수 ————— (1)

p/h0k =등 엔트로피 공정 상수 ————— (2)

여기서, k =일정한 부피 CV에서 일정한 압력 CP에서의 비열의 비율 CV

CP - CV =R

정상 조건에서

k =1.4 (공기)

방정식 (1)과 (2)를 벌크 모듈러스 공식으로 대체하면

EV =P (등온 과정)

ev =kp (등 엔트로피 프로세스)

따라서 가스의 벌크 계수는 압력에 의존하거나 의존하거나

액체의 벌크 계수

액체는 일반적으로 가스보다 압축성이 떨어지지만 고체보다 더 많은 압축을합니다.

그러나 우리가 가장 자주 다루는 액체는 물입니다 (물이있는 것). 물은 압축성이 크지 않으며 실제로 유체 운동 중에 물은 압축성이없는 것으로 간주됩니다.

액체의 벌크 계수는 상대 부피 변화에 대한 압력 변화의 비율입니다.

액체에 대한 벌크 계수는 B로 표시되며

b =Δp x v/Δv

여기,

ΔP =압력 변화

Δv =부피 변화

v =원래 볼륨

이 양은 유체가 압력 변화에 어떻게 반응하는지 이해하는 데 도움이되며, 소리와 같은 압력파가 액체를 통해 이동하는 용이성을 설명하기 때문에 중요합니다.

액체 벌크 계수의 값이 많을수록 분수의 부피 변화를 생성하는 데 더 많은 압력이 필요합니다.

물의 벌크 계수는 1.96 × 109 PA입니다. 스테인리스 스틸과 같이 많은 고체에 비해 매우 작습니다.

뼈의 벌크 계수는 단지 15 × 109 pa입니다.

유체

유체는 일반적으로 환경을 채우기 위해 흐르는 물체로 간주됩니다. 물리학에서는 유체의 정의가 더 정확합니다. 여기서 유체는 접선 전단력을 견딜 수없는 재료를 말하며 전단력에 반응하여 지속적으로 모양이 변합니다.

액체는 특정 부피이지만 특정 모양은없는 유체입니다. 액체는 무기한 (가스로) 팽창되지 않으며 액체의 분자 사이의 힘으로 인해 무한히 압축되지 않습니다.

결론

벌크 모듈러스는 단위 압축 장치에 의해 생성 된 신체의 부피의 상대적인 변화 또는 표면을 따라 균일하게 작용하는 인장 응력입니다.

벌크 모듈러스 공식은

k =vxΔp/Δv

벌크 모듈러스 K도

k =압력/변형

액체에 대한 벌크 계수는 B로 표시되며

b =Δp x v/Δv

가스에 대한 벌크 모듈러스 공식은

p/h0 =등온 공정 상수

p/h0k =등방성 공정 상수