Verschil elasticiteitsmodulus en veerconstante
Iris stelde deze vraag op 13 oktober 2019 om 15:03. Hoi.
Ik snap niet goed wat het verschil is tussen de elasticiteitsmodulus en de veerconstante. Is de veerconstante alleen bedoeld voor veren waarbij de oppervlakte van het materiaal dus niet uitmaakt? En de elasticiteitsmodulus voor zowel metalen (staven etc) én veren? Want de veerconstante is natuurlijk de uitrekking bij bepaalde kracht en de elasticiteitsmodulus is de relatieve rek bij bepaalde mechanische spanning. De één krijg je dan in N/m en de ander in N/m2 ben ik achter gekomen, maar ik snap echt niet goed wat het 'nut' is van deze twee formules beide hebben en waarom je dan toch de veerconstante kan gebruiken voor een metaal, terwijl daarvoor de elasticiteitsmodulus er al is.
Ik hoop dat jullie me kunnen helpen!
Groeten Iris
Reacties
het verschil is analoog aan het verschil tussen massa en dichtheid: Het een is een voorwerpseigenschap, het ander een stofeigenschap. Aluminium heeft een dichtheid van 2,7 g/cm³ , en daarmee kun je een blok van 135 gram maken (dan neem je 50 cm³ aluminium) of ook van 540 gram (dan neem je 200 cm³ aluminium). Je vult een voorwerpseigenschap (het volume) in in de dichtheid, en houdt nu de voorwerpseigenschap "massa" over.
Elasticiteitsmodulus is een stofeigenschap. Welke kracht is nodig om een draad met een lengte van een meter en een doorsnede van een vierkante meter een meter langer te maken. Van al die "meters" blijft er in de eenheid alleen een "per vierkante meter" zichtbaar over, maar die andere twee (meter verlenging per meter oorspronkelijke lengte, m/m ) zijn er nog wel.
Maak je dan van een stof met een zekere elasticiteitsmodulus twee draden van een meter lengte, maar de ene met een 2 x zo grote doorsnede als de ander, dan heb je voor draad 1 bijvoorbeeld 500 N nodig om die een cm langer te krijgen, en voor draad 2 1000 N. Door het invullen van die lengte en die oppervlakte (de voorwerpseigenschappen) heb je nu van je stofeigenschap elasticiteitsmodulus feitelijk een voorwerpseigenschap "veerconstante" gemaakt, newton per meter uitrekking.
Het wordt nog veel gekker als we van beide draden spiraalveren wikkelen: de voorwerpen zijn nu heel anders, en hebben dus ook ineens heel andere veerconstantes dan die rechte draden. Elasticiteitsmodulus van het materiaal is echter onveranderd.
duidelijker zo?
groet, Jan
Goedenavond,
Gigantisch bedankt voor de uitgebreide en duidelijke uitleg! Het is me helemaal duidelijk.
Mvg, Iris
