mechanische spanning en treksterkte
stelde deze vraag op 26 februari 2021 om 19:09.Reacties
dag Merel,
de veerconstante is precies dàt, een constante.
Dat vertelt je iets over een specifieke eigenschap van één bepaalde veer.
Elke (ideale) veer zal twee keer zover uitrekken als je er twee keer zo hard aan trekt.
De veerconstante vertelt je hoeveel kracht je nodig hebt voor een meter uitrekking(=lengteverandering): newton per meter( uitrekking)
voorbeeld:
de veerconstante van bovenstaande veer: door een kracht van 0,2 N rekt die 4 cm uit.
De veerconstante is dan 5 N/m : 5 newton om de veer een meter langer te maken.
Ik zou dan kunnen uitrekenen welke kracht er nodig is om de veer 8 cm te laten uitrekken
Geen 100 cm, maar 8 cm, dus 8/100 x 5 N = 0,4 N .
De veerconstante is dus een eigenschap van de veer als voorwerp. Een veer met precies dezelfde vorm en lengte, en van hetzelfde materiaal, zal diezelfde veerconstante hebben.
Mechanische spanning: stel je de atomen in een rooster voor als bolletjes bijeengehouden door elastiekjes. Buig een staaf en in de buitenbocht moeten die stiekjes langer worden, in de binnenbocht korter:
https://www.tribonet.org/wiki/elastic-deformation/
Maar je kunt zo'n rooster natuurlijk ook gewoon in rechte lijn uitrekken. Het materiaal als veer....
En zo komen we bij de elasticiteitsmodulus: (met twee u's)
dat is dus eigenlijk ook weer een veerconstante, maar nu niet als eigenschap van een spiraalveer (voorwerp) maar als materiaaleigenschap. Dan zijn we weer terug bij ons model van mechanische spannning: de bolletjes met de elastiekjes ertussen.
Omdat je nu de dikte of vorm van je staafje buiten beschouwing wil laten, we willen immers de eigenschappen van het materiaal weten, niet van dat staafje, meet je zoiets aan een afgesproken doorsnede van een staafje materiaal. Bijvoorbeeld 1 cm² (VIERKANTE centimeter).
Je kunt dat vergelijken met de relatie tussen massa en dichtheid: massa meet je van een voorwerp, dat is dus een voorwerpseigenschap; om de materiaaleigenschappen te kunnen vergelijken kijk je naar de massa van één kubieke centimeter materiaal.
Maar een kracht per vierkante centimeter noemen we een druk......
Elasticiteitsmodulus wordt dan de druk (kracht per vierkante meter doorsnede van je proefstaafje) om dat proefstaafje te verdubbelen in lengte.
Dus eigenlijk toch weer een veerconstante, maar met de voorwerpseigenschappen als dikte en lengte uit de vergelijking weggerekend, zodat het een materiaalconstante wordt.
Wordt het zo wat helderder?
Groet, Jan
de veerconstante is precies dàt, een constante.
Dat vertelt je iets over een specifieke eigenschap van één bepaalde veer.
Elke (ideale) veer zal twee keer zover uitrekken als je er twee keer zo hard aan trekt.
De veerconstante vertelt je hoeveel kracht je nodig hebt voor een meter uitrekking(=lengteverandering): newton per meter( uitrekking)
voorbeeld:
de veerconstante van bovenstaande veer: door een kracht van 0,2 N rekt die 4 cm uit.
De veerconstante is dan 5 N/m : 5 newton om de veer een meter langer te maken.
Ik zou dan kunnen uitrekenen welke kracht er nodig is om de veer 8 cm te laten uitrekken
Geen 100 cm, maar 8 cm, dus 8/100 x 5 N = 0,4 N .
De veerconstante is dus een eigenschap van de veer als voorwerp. Een veer met precies dezelfde vorm en lengte, en van hetzelfde materiaal, zal diezelfde veerconstante hebben.
Mechanische spanning: stel je de atomen in een rooster voor als bolletjes bijeengehouden door elastiekjes. Buig een staaf en in de buitenbocht moeten die stiekjes langer worden, in de binnenbocht korter:
https://www.tribonet.org/wiki/elastic-deformation/
Maar je kunt zo'n rooster natuurlijk ook gewoon in rechte lijn uitrekken. Het materiaal als veer....
En zo komen we bij de elasticiteitsmodulus: (met twee u's)
dat is dus eigenlijk ook weer een veerconstante, maar nu niet als eigenschap van een spiraalveer (voorwerp) maar als materiaaleigenschap. Dan zijn we weer terug bij ons model van mechanische spannning: de bolletjes met de elastiekjes ertussen.
Omdat je nu de dikte of vorm van je staafje buiten beschouwing wil laten, we willen immers de eigenschappen van het materiaal weten, niet van dat staafje, meet je zoiets aan een afgesproken doorsnede van een staafje materiaal. Bijvoorbeeld 1 cm² (VIERKANTE centimeter).
Je kunt dat vergelijken met de relatie tussen massa en dichtheid: massa meet je van een voorwerp, dat is dus een voorwerpseigenschap; om de materiaaleigenschappen te kunnen vergelijken kijk je naar de massa van één kubieke centimeter materiaal.
Maar een kracht per vierkante centimeter noemen we een druk......
Elasticiteitsmodulus wordt dan de druk (kracht per vierkante meter doorsnede van je proefstaafje) om dat proefstaafje te verdubbelen in lengte.
Dus eigenlijk toch weer een veerconstante, maar met de voorwerpseigenschappen als dikte en lengte uit de vergelijking weggerekend, zodat het een materiaalconstante wordt.
Wordt het zo wat helderder?
Groet, Jan
