Esneklik Nedir?

Esneklik Nedir? Bir kuvvetin anlık bir etkisiyle, biçim değiştirmiş cisimlerin ilk biçimlerine dönme özelliği.

Kuram Olarak Esneklik Nedir?

Katı cisimler, biçimlerini değiştirme­ye çalışan bütün kuvvetlere karşı güçlü bir direnç gösterirler. Bu ko- hezyonun (molekül yapışıklığı) nedeni, farklı moleküllerin birbirlerini karşılıklı etkilemeleridir. Esneklik kuramının amacı, kuvvetler ve biçim değiştirmeler arasındaki ilişkilerin saptanmasıdır. Bazen incelenmesi olanaksız olan bu sorun (sözgelimi, esnek bir katı olan kurşun, kuvvet or­tadan kaldırıldığında da biçim değiş­tirmiş olarak kalır), katiya etkiyen kuvvet çok büyük olmadığı sürece bir anlam taşır. Nitekim demirden bir tel, çekildiğinde uzar ama, kuvvet or­tadan kalkınca eski haline döner: Bu durumda telin esnek olduğu söyle­nir. Çekme kuvveti, esneklik sınırı adı verilen belli bir değeri aşarsa, uzama çok daha fazla olur.

Bir zorla­manın ortadan kaldırılması, kalıcı bir biçim değişikliğinin gözlenmesi­ni sağlar; ama, biçim değiştiren cisim esnek kalır. Çekme değeri daha da ar­tarsa, kırılma sınırı adı verilen bir kuvvetten ötürü tel kopar. Fransız matematikçi ve fizikçileri Lagrange, Lame, Poisson ile îngiliz Young ve Hooke tarafından geliştirilen esnek­lik kuramı, tansörlerin sistemli kulla­nımından yararlanır. Her doğrultuda aynı özellikleri taşıyan katilar, yani izotrop katilar incelendiğinde, önemli yalınlaştırmalar söz konusu olur. Hooke, biçim bozulmalarının, uygulanan kuvvetlerin lineer fonksi­yonları gibi kabul edilebileceğini göstermiştir.

YALIN BİÇİM DEĞİŞTİRMELER

1 uzunluğunda, bir F çekme kuvveti etkisindeki çelikten bir çubuk, bağıl bir j- uzamasına uğrar; bu, kuvvet çok yüksek olmadığı sürece E. O bölümüne orantılıdır (burada F çu­buğun kesitini belirtir). Hooke yasa­sı, M uzamasının hesaplanmasını E, Young modülüdür. S milimetrekare, F newton’sa, E milimetrekarede newton olarak belirtilir.

Formül kitapları, bunu genellikle kgk/mm2 ya da N/mm2 olarak verir­ler. Değeri, söz konusu maddeye göre değişir (Bkz. Çizelge I): Plastik cisim­ler için birkaç kgk/mm2 ile kusursuz esneklikteki cisimlere en yakın olan sert çelikler için 20 000 kgk/mm2 ara­sında. Uzunluk doğrultusundaki uzamaya, genişlik doğrultusundaki bir kasılma eşlik eder. Al uzama, Ae kasılmaysa, bunların oranı, belli

bir madde için değişmezdir (sabit­tir): o ,Poisson katsayısı. Bu katsayı­nın her zaman 0,5 altında olan değe­ri, incelenen katı maddeye bağlıdır (Bkz. Çizelge II) ve çoğunlukla 0,3 de­ğerindedir. Bir çubuğun, eni doğrul­tusunda bir genişlemenin eşlik ettiği sıkıştırılmasında da, benzer olaylar gözlenir. Paralelkenarlı bir katının sıkıştırılabilirliğinin incelenmesi, iki başka katsayıyı ortaya çıkarır: Young ve Poisson katsayılarına bağlı olan Lame katsayıları. Bu dört sayı, bükül­me ve burulmalar gibi yalın biçim de­ğişikliklerinin incelenmesini sağlar­lar.

ESNEKLİK İLE İLGİLİ SONUÇLAR

Yapılara ve makinelere uygulanması için malzeme direnci adı altında, ya­lınlaştırıcı varsayımlardan yola çıkı­larak bir esneklik kuramı geliştirilmiştir. Böylece, kirişlerin biçim de­ğiştirmesi hızla incelenebilmekte ya da sözgelimi, sıcaklık değişmeleri sı­rasında bir kronometrenin işleme­sindeki oynamalara bir düzeltme ge­tirilebilmektedir. Esneklik kuramı, aynı zamanda katilarda titreşim ya­yılmalarının incelenmesinde de kul­lanılır. Bir deprem sırasında, depre­me yol açan toprak hareketlerinin kö­keninin ve yayılma hızlarının yakla­şık olarak saptanmasına yardımcı olur. Bu ölçümler, yeryuvarlağının iç yapısını belirler. Petrol araştırılma­sında da, yeryuvarlağının düzeysel tabakalarında gerçekleştirilen küçük patlamalardan yararlanılmaktadır.

BAZI CİSİMLERİN YOUNG MODÜLÜ

(kgk/mm2 olarak)

Çelik18 000 – 30 000

Bakır10 000 – 15 000

Gümüş7 200 – 7 500

Cam5 500 – 8 500

Kurşun500 – 2 000

Çizelge II

BAZI CİSİMLERİN POİSSON KATSAYISI

Çeliko,30

Bakır0,30

Alüminyumo,13

Cam0,25

Pirinço,47

Hadi Paylaş!Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on RedditPin on Pinterest

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir