Objemový modul

Objemový modul, číselná konstanta, která popisuje elastické vlastnosti pevného tělesa nebo kapaliny při tlaku na všechny povrchy. Působením tlaku se zmenší objem materiálu, který se po odstranění tlaku vrátí do původního objemu. Objemový modul, někdy označovaný jako nestlačitelnost, je mírou schopnosti látky odolávat změnám objemu při stlačení ze všech stran. Je roven podílu působícího tlaku a relativní deformace.

Relativní deformace, běžně nazývaná deformace, je v tomto případě změna objemu dělená původním objemem. Jestliže se tedy původní objem Vo materiálu zmenší působícím tlakem p na nový objem Vn, lze deformaci vyjádřit jako změnu objemu, Vo – Vn, dělenou původním objemem, neboli (Vo – Vn)/Vo. Samotný objemový modul, který je podle definice tlakem děleným deformací, lze matematicky vyjádřit jako

rovnici.

Když je objemový modul konstantní (nezávislý na tlaku), jedná se o specifickou formu Hookova zákona pružnosti.

Získejte předplatné Britannica Premium a získejte přístup k exkluzivnímu obsahu. Předplaťte si nyní

Protože jmenovatel, deformace, je poměr bez rozměrů, rozměry objemového modulu jsou rozměry tlaku, síly na jednotku plochy. V anglické soustavě lze objemový modul vyjádřit v jednotkách liber na čtvereční palec (obvykle zkráceně psi) a v metrické soustavě v newtonech na metr čtvereční (N/m2) neboli pascalech.

Hodnota objemového modulu pro ocel je přibližně 2,3 × 107 psi neboli 1,6 × 1011 pascalů, což je trojnásobek hodnoty pro sklo. K tomu, aby se skleněná koule zmenšila o stejnou hodnotu jako ocelová koule stejné počáteční velikosti, je tedy zapotřebí pouze třetinový tlak. Při stejném tlaku je poměrné zmenšení objemu skla třikrát větší než u oceli. Lze také říci, že sklo je třikrát stlačitelnější než ocel. Ve skutečnosti je stlačitelnost definována jako reciproká hodnota objemového modulu. Látka, která se obtížně stlačuje, má velký objemový modul, ale malou stlačitelnost. Látka, která se snadno stlačuje, má velkou stlačitelnost, ale malý objemový modul.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *