Bulkmodulus

Bulkmodulus, numerieke constante die de elastische eigenschappen van een vaste stof of vloeistof beschrijft wanneer deze aan alle oppervlakken onder druk staat. De uitgeoefende druk vermindert het volume van een materiaal, dat terugkeert naar zijn oorspronkelijke volume wanneer de druk wordt opgeheven. Soms ook incompressibiliteit genoemd, is de bulkmodulus een maat voor het vermogen van een stof om volumeveranderingen te weerstaan wanneer deze aan alle zijden wordt samengedrukt. Hij is gelijk aan het quotiënt van de uitgeoefende druk gedeeld door de relatieve vervorming.

In dit geval is de relatieve vervorming, gewoonlijk rek genoemd, de verandering in volume gedeeld door het oorspronkelijke volume. Indien dus het oorspronkelijke volume Vo van een materiaal door een toegepaste druk p wordt teruggebracht tot een nieuw volume Vn, kan de vervorming worden uitgedrukt als de verandering in volume, Vo – Vn, gedeeld door het oorspronkelijke volume, of (Vo – Vn)/Vo. De bulkmodulus zelf, die per definitie de druk gedeeld door de rek is, kan wiskundig worden uitgedrukt als

Vergelijking.

Wanneer de bulkmodulus constant is (onafhankelijk van de druk), is dit een specifieke vorm van de elasticiteitswet van Hooke.

Verzamel een Britannica Premium-abonnement en krijg toegang tot exclusieve inhoud. Abonneer u nu

Omdat de noemer, de rek, een verhouding zonder afmetingen is, zijn de afmetingen van de bulkmodulus die van de druk, de kracht per oppervlakte-eenheid. In het Engelse stelsel kan de bulkmodulus worden uitgedrukt in eenheden van pounds per square inch (meestal afgekort tot psi), en in het metrieke stelsel in newtons per vierkante meter (N/m2), of pascal.

De waarde van de bulkmodulus voor staal is ongeveer 2,3 × 107 psi, of 1,6 × 1011 pascal, drie keer de waarde voor glas. Er is dus slechts een derde van de druk nodig om een glazen bol evenveel te verkleinen als een stalen bol van dezelfde oorspronkelijke grootte. Bij gelijke druk is de proportionele volumevermindering van glas driemaal zo groot als die van staal. Men kan ook zeggen dat glas drie keer samendrukbaarder is dan staal. Samendrukbaarheid wordt in feite gedefinieerd als de reciproke van de volumemodulus. Een stof die moeilijk samendrukbaar is, heeft een grote bulkmodulus maar een kleine samendrukbaarheid. Een stof die goed samendrukbaar is, heeft een hoge samendrukbaarheid maar een lage bulkmodulus.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *