सामान्य विज्ञान क्विज: प्रत्यास्थता: प्रतिबल, विकृति और हुक का नियम

हुक ने पाया कि जब तक किसी वस्तु को उसकी प्रत्यास्थता सीमा से अधिक विकृत न किया जाए, प्रति इकाई क्षेत्रफल प्रत्यानयन बल आंशिक विरूपण के साथ उसी अनुपात में बढ़ता है, और इन दोनों का स्थिर अनुपात प्रत्यास्थता गुणांक कहलाता है।

प्रतिबल प्रत्यानयन बल को उस क्षेत्रफल से भाग देकर निकाला जाता है जिस पर वह कार्य करता है, इसलिए उसका मात्रक न्यूटन प्रति वर्ग मीटर है, और इसी संयोजन को पास्कल नाम दिया गया है, वही मात्रक जो दाब के लिए प्रयुक्त होता है।

विकृति की परिभाषा किसी विमा में हुए परिवर्तन को उसी विमा के मूल मान से भाग देकर की जाती है, लंबाई बटा लंबाई या आयतन बटा आयतन, इसलिए मात्रक कट जाते हैं और केवल शुद्ध संख्या बचती है।

यह किसी तार या छड़ के लंबाई की दिशा में खिंचाव या संपीडन को नियंत्रित करता है और अनुप्रस्थ काट के प्रति इकाई क्षेत्रफल बल को लंबाई के आंशिक परिवर्तन से भाग देकर प्राप्त होता है।

आयतन गुणांक यह मापता है कि कोई पदार्थ एकसमान दाब में आयतन के परिवर्तन का कितना प्रबल विरोध करता है, इसलिए उसका व्युत्क्रम यह मापता है कि आयतन कितनी आसानी से घटता है, और उसी राशि को संपीड्यता कहते हैं।

भौतिकी में प्रत्यास्थता दूर तक खिंच पाने की क्षमता नहीं बल्कि प्रत्यानयन प्रवृत्ति की प्रबलता है, जिसे दी गई विकृति के लिए आवश्यक प्रतिबल से मापा जाता है, और समान आंशिक विस्तार के लिए इस्पात रबड़ से कहीं अधिक प्रतिबल मांगता है।

तार खींचे जाने पर लंबा होने के साथ पतला भी होता है, और प्वासों अनुपात यह दर्ज करता है कि लंबाई में हुई वृद्धि की तुलना में बगल से हुआ संकुचन कितना है; यह शुद्ध संख्या है, जिसकी सैद्धांतिक सीमाएं ऋण एक और आधा हैं तथा व्यावहारिक मान लगभग शून्य…

तार खींचे जाने पर प्रत्यानयन बल शून्य से बढ़कर अपने अंतिम मान तक पहुंचता है, इसलिए किया गया कार्य औसत बल और विस्तार का गुणनफल होता है, और तार के आयतन से भाग देने पर प्रति इकाई आयतन संचित ऊर्जा प्रतिबल और विकृति के गुणनफल की आधी रह जाती है।

तन्य नमूना अपनी चरम तनन सामर्थ्य पार कर लेने पर एकसमान रूप से विकृत होना छोड़ देता है और विरूपण एक छोटी लंबाई में सिमट जाता है, जो संकरी गर्दन के रूप में खिंच जाती है।

अचानक छोड़े जाने पर गुटका पहले स्वतंत्र रूप से गिरता है, इसलिए निम्नतम बिंदु पर उसकी चाल शून्य होती है और उसने जितनी गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा खोई वह सारी स्प्रिंग में चली जाती है।

दोनों पट्टियां जुड़ी हुई हैं और भार मिलकर उठाती हैं, इसलिए दोनों में विकृति समान रहती है। प्रतिबल गुणांक और विकृति का गुणनफल होने के कारण इस्पात में प्रतिबल एल्युमीनियम के प्रतिबल का तिगुना होगा।

भंजक प्रतिबल वह अधिकतम बल प्रति इकाई क्षेत्रफल है जिसे कोई पदार्थ टूटने से पहले सह सकता है, और चूंकि बल तथा क्षेत्रफल दोनों परिभाषा में पहले ही आ चुके हैं, जो शेष बचता है वह पदार्थ का अपना स्थिरांक है, जो उसी धातु के पतले तार और मोटे रस्से…