ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ വികൃതി

ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ വികൃതി#

ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ വികൃതി എന്നത് ബാഹ്യബലങ്ങളുടെ പ്രഭാവത്തിൽ ഒരു ഖരപദാർത്ഥത്തിന്റെ ആകൃതിയിലോ വലിപ്പത്തിലോ സംഭവിക്കുന്ന മാറ്റത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പ്രയോഗിച്ച സമ്മർദ്ദം പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഉയർച്ചാ ശക്തിയെ കവിയുമ്പോൾ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. പ്രധാനമായും മൂന്ന് തരം വികൃതികളുണ്ട്: സ്ഥിതിസ്ഥാപക, പ്ലാസ്റ്റിക്, എന്നിവയും എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടുന്നതുമാണ്. സ്ഥിതിസ്ഥാപക വികൃതി താൽക്കാലികമാണ്, ബലം നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ പദാർത്ഥം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക് വികൃതി സ്ഥിരമാണ്, ബലം നീക്കംചെയ്ത ശേഷവും പദാർത്ഥം അതിന്റെ വികൃതമായ ആകൃതി നിലനിർത്തുന്നു. എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടുന്ന വികൃതി സംഭവിക്കുന്നത് ഗണ്യമായ പ്ലാസ്റ്റിക് വികൃതി ഇല്ലാതെ ഒരു പദാർത്ഥം പൊട്ടുകയോ തകരുകയോ ചെയ്യുമ്പോഴാണ്. സംഭവിക്കുന്ന വികൃതിയുടെ തരം പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ, പ്രയോഗിച്ച ബലത്തിന്റെ അളവ്, താപനില എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ വികൃതി മനസ്സിലാക്കുന്നത് എഞ്ചിനീയറിംഗ്, പദാർത്ഥ ശാസ്ത്രം, ഭൂവിജ്ഞാനീയം എന്നിവയിൽ വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം ഇത് വിവിധ ലോഡിംഗ് അവസ്ഥകളിൽ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവം പ്രവചിക്കാനും വികൃതി അല്ലെങ്കിൽ പരാജയം നേരിടാൻ കഴിയുന്ന ഘടനകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും സഹായിക്കുന്നു.

സമ്മർദ്ദവും ബലപ്രയോഗവും#

സോളിഡ് മെക്കാനിക്സിലെ രണ്ട് അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളാണ് സമ്മർദ്ദവും ബലപ്രയോഗവും. പ്രയോഗിച്ച ലോഡിനെ എതിർക്കുന്ന യൂണിറ്റ് പ്രദേശത്തിനുള്ള ആന്തരിക ബലമാണ് സമ്മർദ്ദം, അതേസമയം ലോഡിന് കീഴിലുള്ള ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ വികൃതിയാണ് ബലപ്രയോഗം.

സമ്മർദ്ദം

സമ്മർദ്ദം ടെൻസൈൽ അല്ലെങ്കിൽ കംപ്രസീവ് ആകാം. ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം ഒരു വലിക്കുന്ന ബലമാണ്, അതേസമയം കംപ്രസീവ് സമ്മർദ്ദം ഒരു തള്ളുന്ന ബലമാണ്. സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ എസ്‌ഐ യൂണിറ്റാണ് പാസ്കൽ (Pa), ഇത് ഒരു ന്യൂട്ടൺ പെർ സ്ക്വയർ മീറ്റർ (N/m²) ന് തുല്യമാണ്.

ബലപ്രയോഗം

ലോഡിന് കീഴിൽ ഒരു പദാർത്ഥം എത്രമാത്രം വികൃതമാകുന്നു എന്നതിന്റെ അളവാണ് ബലപ്രയോഗം. ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ നീളത്തിലെ മാറ്റം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളം കൊണ്ട് ഹരിച്ചാണ് ഇത് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്. ബലപ്രയോഗത്തിന്റെ എസ്‌ഐ യൂണിറ്റാണ് മീറ്റർ പെർ മീറ്റർ (m/m).

സമ്മർദ്ദ-ബലപ്രയോഗ വക്രം

സമ്മർദ്ദവും ബലപ്രയോഗവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ ഗ്രാഫിക്കൽ പ്രതിനിധാനമാണ് സമ്മർദ്ദ-ബലപ്രയോഗ വക്രം. പദാർത്ഥങ്ങളുടെ യാന്ത്രിക ഗുണങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉപയോഗപ്രദമായ ഉപകരണമാണിത്.

സമ്മർദ്ദ-ബലപ്രയോഗ വക്രത്തെ മൂന്ന് മേഖലകളായി തിരിക്കാം:

• സ്ഥിതിസ്ഥാപക മേഖല: സ്ഥിതിസ്ഥാപക മേഖലയിൽ, പദാർത്ഥം സ്ഥിതിസ്ഥാപകമായി വികൃതമാകുന്നു, അതായത് ലോഡ് നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു.
• പ്ലാസ്റ്റിക് മേഖല: പ്ലാസ്റ്റിക് മേഖലയിൽ, പദാർത്ഥം പ്ലാസ്റ്റിക് രീതിയിൽ വികൃതമാകുന്നു, അതായത് ലോഡ് നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നില്ല.
• പരാജയ മേഖല: പരാജയ മേഖലയിൽ, പദാർത്ഥം പരാജയപ്പെടുന്നു, അതായത് അത് പൊട്ടുകയോ കീറിപ്പോകുകയോ ചെയ്യുന്നു.

പദാർത്ഥം പ്ലാസ്റ്റിക് രീതിയിൽ വികൃതമാകാൻ തുടങ്ങുന്ന സമ്മർദ്ദമാണ് ഉയർച്ചാ ശക്തി. പരാജയപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ് പദാർത്ഥം നേരിടാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി സമ്മർദ്ദമാണ് അന്തിമ ശക്തി.

സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും ബലപ്രയോഗത്തിന്റെയും ഉദാഹരണങ്ങൾ

• ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം: നിങ്ങൾ ഒരു കയറിൽ വലിക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ കയറിൽ ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നു. സമ്മർദ്ദത്തിന് പ്രതികരണമായി കയർ നീളുകയോ വികൃതമാകുകയോ ചെയ്യും.
• കംപ്രസീവ് സമ്മർദ്ദം: നിങ്ങൾ ഒരു മതിലിൽ തള്ളുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ മതിലിൽ കംപ്രസീവ് സമ്മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നു. സമ്മർദ്ദത്തിന് പ്രതികരണമായി മതിൽ കംപ്രസ് ചെയ്യുകയോ വികൃതമാകുകയോ ചെയ്യും.
• കത്രിക സമ്മർദ്ദം: നിങ്ങൾ ഒരു വസ്തുവിനെ മറ്റൊന്നിന് കുറുകെ സ്ലൈഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ വസ്തുക്കളിൽ കത്രിക സമ്മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നു. സമ്മർദ്ദത്തിന് പ്രതികരണമായി വസ്തുക്കൾ പരസ്പരം സ്ലൈഡ് ചെയ്യുകയോ വികൃതമാകുകയോ ചെയ്യും.

എഞ്ചിനീയറിംഗിലും രൂപകൽപ്പനയിലും സമ്മർദ്ദവും ബലപ്രയോഗവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആശയങ്ങളാണ്. ലോഡിന് കീഴിലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ശക്തിയും വികൃതിയും കണക്കാക്കാൻ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വികൃതിയുടെ തരങ്ങൾ#

ഒരു വസ്തുവിന്റെ ആകൃതി അല്ലെങ്കിൽ വലിപ്പം മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ് വികൃതി. പ്രധാനമായും മൂന്ന് തരം വികൃതികളുണ്ട്: സ്ഥിതിസ്ഥാപക, പ്ലാസ്റ്റിക്, എന്നിവയും എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടുന്നതുമാണ്.

സ്ഥിതിസ്ഥാപക വികൃതി എന്നത് ഒരു വസ്തുവിന്റെ താൽക്കാലിക വികൃതിയാണ്, ബലം നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. വസ്തുവിന്റെ ബോണ്ടുകൾ നീട്ടുകയോ കംപ്രസ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നത് മൂലമാണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള വികൃതി സംഭവിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു റബ്ബർ ബാൻഡ് നീട്ടുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ വിട്ടുകൊടുക്കുമ്പോൾ അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങും.

പ്ലാസ്റ്റിക് വികൃതി എന്നത് ഒരു വസ്തുവിന്റെ സ്ഥിരമായ വികൃതിയാണ്, ബലം നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നില്ല. വസ്തുവിന്റെ ബോണ്ടുകൾ തകർക്കുകയും പുനർനിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് മൂലമാണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള വികൃതി സംഭവിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു പേപ്പർ ക്ലിപ്പ് വളക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ വിട്ടുകൊടുക്കുമ്പോൾ പോലും അത് വളഞ്ഞതായി തന്നെ നിലനിൽക്കും.

എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടുന്ന വികൃതി എന്നത് ഒരു ബലത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ ഒരു വസ്തുവിന്റെ പെട്ടെന്നുള്ളതും പൂർണ്ണമായതുമായ പരാജയമാണ്. വസ്തുവിന്റെ ബോണ്ടുകൾ പൂർണ്ണമായും തകർക്കുന്നത് മൂലമാണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള വികൃതി സംഭവിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു ഗ്ലാസ് പൊട്ടിക്കുമ്പോൾ, അത് നിരവധി കഷണങ്ങളായി പൊടിയും.

സംഭവിക്കുന്ന വികൃതിയുടെ തരം വസ്തുവിന്റെ പദാർത്ഥ ഗുണങ്ങളെയും പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ അളവിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

സ്ഥിതിസ്ഥാപക വികൃതിയുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

• ഒരു റബ്ബർ ബാൻഡ് നീട്ടുക
• ഒരു സ്പ്രിംഗ് കംപ്രസ് ചെയ്യുക
• ഒരു ലോഹ ദണ്ഡ് വളയ്ക്കുക

പ്ലാസ്റ്റിക് വികൃതിയുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

• ഒരു പേപ്പർ ക്ലിപ്പ് വളയ്ക്കുക
• ഒരു വയർ പിരിക്കുക
• ഒരു ലോഹ ഷീറ്റ് ചുറ്റിക്കുക

എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടുന്ന വികൃതിയുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

• ഒരു ഗ്ലാസ് പൊട്ടിക്കുക
• ഒരു കൊമ്പ് പൊട്ടിക്കുക
• ഒരു പാറ തകർക്കുക

വികൃതിയുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വികൃതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• നിർമ്മാണം: ലോഹ ബീമുകൾ, കോൺക്രീറ്റ് സ്ലാബുകൾ, മറ്റ് കെട്ടിട സാമഗ്രികൾ എന്നിവയുടെ ആകൃതി നൽകാൻ വികൃതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• നിർമ്മാണം: ലോഹ ഭാഗങ്ങൾ, പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ രൂപപ്പെടുത്താൻ വികൃതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഗതാഗതം: കാർ ബോഡികൾ, വിമാന ചിറകുകൾ, മറ്റ് വാഹന ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ആകൃതി നൽകാൻ വികൃതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• വൈദ്യശാസ്ത്രം: അസ്ഥികൾ നേരെയാക്കാനും, വൈകല്യങ്ങൾ ശരിയാക്കാനും, മറ്റ് വൈദ്യശാസ്ത്ര നടപടികൾ നടത്താനും വികൃതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങളുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാന ഗുണമാണ് വികൃതി.