Sıkıştırma ve Gerilim
Gerilim ve sıkıştırma, fizikte tartışılan iki kavramdır. Sıkıştırma bir fenomen iken gerginlik bir kuvvettir. Bu kavramların her ikisi de mekanik sistemler, otomobil mühendisliği, ısı motorları, malzeme bilimi, sarkaçlar ve diğer çeşitli alanlarda önemli roller oynamaktadır. Bu tür alanlarda üstünlük sağlamak için çekme ve sıkıştırma konusunda doğru bir anlayışa sahip olmak hayati önem taşır. Bu yazıda, sıkıştırma ve gerilmenin ne olduğunu, tanımlarını, sıkıştırma ve gerilme uygulamalarını, sıkıştırma ve gerilme arasındaki benzerlikleri ve son olarak sıkıştırma ve gerilme arasındaki farkı tartışacağız.
Gerginlik
Gerilim, bir kablo, ip, zincir veya benzeri bir nesne tarafından uygulanan çekme kuvveti olarak tanımlanır. İki tür dize vardır. Ağırlıksız bir dize, ağırlığı olmayan varsayımsal bir dizedir. Gerçek bir dize, sonlu miktarda ağırlığa sahip bir dizedir. Bu iki tanım gerilimi anlatmak açısından önemlidir. Bir nesne bir ip tarafından çekildiğinde, ipin her noktasında gerilim oluşur. Bu, moleküller arası çekimlerden kaynaklanmaktadır. Moleküller arasındaki bağlar küçük yaylar gibi hareket ederek iki molekülün ayrılmasını engeller. Bir kuvvet ipi germeye çalıştığında, bu bağlar deformasyona direnir. Bu, ip boyunca bir dizi dengeli kuvvete neden olur. İpin sadece iki ucunda dengelenmemiş kuvvetler vardır. İlk kuvvetin etki ettiği uçtaki dengesiz kuvvet, ilk kuvvet tarafından dengelenir. Cismin ucundaki dengesiz kuvvet cisme etki eder. Bu anlamda gerilim, bir kuvvet yayılım yöntemi olarak düşünülebilir. Dizinin bir ağırlığı varsa, dize yatay olmayacaktır, bu nedenle dizenin ağırlığı hesaplamaya eklenmelidir.
Sıkıştırma
Sıkıştırma, üzerine etki eden dış kuvvetler nedeniyle bir gaz, sıvı veya katının hacminin azalmasıdır. Sıkıştırmanın kendisi iyi tanımlanmış bir miktar değildir. Küçülen hacim miktarı veya az altılan hacim miktarının yüzdesi olarak alınabilir. Sıkıştırmanın nicel ölçümü, katılar için Young modülü ve gazlar için sıkıştırılabilirlik faktörüdür. Young modülü, nesne üzerindeki basıncın (gerilme), nesnenin gerilimine oranıdır. Gerinim boyutsuz olduğundan, Young modülünün birimleri, metrekare başına Newton olan basınç birimlerine eşittir. Gazlar için sıkıştırılabilirlik faktörü PV/RT olarak tanımlanır; burada P basınç, V ölçülen hacim, R evrensel gaz sabitidir ve T Kelvin cinsinden sıcaklıktır.
Sıkıştırma ve Gerilim arasındaki fark nedir?
• Gerilim, bir kuvvet yayılım yöntemidir; sıkıştırma, hidrolik sistemlerde kuvveti basınç olarak aktarmak için kullanılabilir, ancak sıkıştırma işlemi gerçekleşmez.
• Gerilim bir kuvvettir, sıkıştırma ise bir olgudur. Gerginlik yalnızca katı dizilerde geçerlidir, ancak sıkıştırma herhangi bir malzemeye uygulanabilir.
• Gerilimde, cisme etki eden kuvvet daima cisimden dışarı doğrudur. Sıkıştırmada, cisme etki eden kuvvet cismin içine doğrudur.
