Bulk Modulus vs Young Modulus
Sve supstance/materijali se sastoje od atoma. Vrsta atoma, broj i njihova povezanost variraju od materijala do materijala, a što definira svaku od njihovih jedinstvenih karakteristika. Bez obzira na to koliko se atoma skupi da bi formirali određenu supstancu, atomi se ne slažu na kompaktan način gdje nema prostora između njih. Sile privlačenja i odbijanja između atoma uvijek drže određeni prostor između njih. Dakle, u bilo kojoj tvari, ma koliko kompaktne bile, ima dovoljno i više prostora između atoma. Supstance uglavnom dijelimo u tri klase kao što su čvrste, tečne i plinovite. Njihov atomski raspored je drugačiji. Čvrste tvari imaju vrlo kompaktan atomski raspored, dok su u plinu atomi raspršeni u većoj zapremini s vrlo niskim interakcijama. U tečnostima se može videti međufaza između čvrstih materija i gasa.
Bulk Modulus
Većina supstanci smanjuje svoj volumen kada je izložena ujednačenom, vanjskom pritisku. Međutim, ovo smanjenje nije linearna kriva, već kako se pritisak povećava, volumen se eksponencijalno smanjuje. Bulk modul se odnosi na recipročnu vrijednost kompresibilnosti ili, drugim riječima, to je mjera otpornosti na kompresiju. Štaviše, opisuje elastična svojstva supstance.
Bulk modul se može definisati kao povećanje pritiska potrebno za smanjenje zapremine za faktor od 1/e. Kada je tvar komprimirana, bit će donekle otporna na kompresiju ovisno o atomskom rasporedu koji ima. Bulk modul označava ovu otpornost tvari pri ravnomjernoj kompresiji. Mjeri se u Pascal/bar ili u bilo kojoj drugoj jedinici za pritisak. Bulk modul daje ideju o promjeni volumena čvrste tvari kako se mijenja pritisak na nju. Što se tiče čvrste materije, modul zapremine je svojstvo i fluida, on ukazuje na kompresibilnost fluida. Prilično kompresibilni fluidi imaju nizak modul zapremine, a slabo kompresibilni fluidi imaju visok modul zapremine. Slijedi jednadžba za izračunavanje modula zapremine K.
K=-V(∂P/∂V)
V je zapremina supstance, a P je primenjeni pritisak.
Veliki modul čelika je 1,6 × 1011 P, a ovo je tri puta veća vrijednost za staklo. Stoga je staklo tri puta stisljivo od čelika.
Young Modulus
Modul Younga opisuje elastična svojstva tvari koja je podvrgnuta kompresiji ili rastezanju u samo jednom smjeru. Na primjer, kada se metalna šipka istegne ili stisne s jedne strane, ona ima sposobnost da se vrati na svoju prvobitnu dužinu (ili bliže toj). Ovo pokazuje koliko metal može izdržati napetost ili kompresiju. Young modul je mjera ove elastične osobine tvari. Youngov modul je dobio ime po fizičaru Thomasu Jangu. Ovo je također poznato kao modul elastičnosti. Young modul također ima jedinice tlaka kao modul zapremine. Young modul, E se izračunava kako je prikazano ispod.
E=zatezni napon/zatezna deformacija
Koja je razlika između Bulk Modulus i Young Modulus?
• Bulk modul je definiran za jednoliku kompresiju gdje se pritisak primjenjuje iz svih smjerova ravnomjerno. Young modul je definiran samo za jednu osu supstance.
• Bulk modul mjeri promjenu volumena kada se primjenjuje pritisak, a Youngov modul mjeri promjenu dužine.
• U rasutom stanju mjeri se količina primijenjenog pritiska. U Young modulu se mjeri primijenjeno vlačno naprezanje (kompresija ili rastezanje).
