Tihe vs pinge
Pinge ja kokkusurumine on kaks füüsikas käsitletavat mõistet. Pinge on jõud, samas kui kokkusurumine on nähtus. Mõlemad kontseptsioonid mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu mehaanilised süsteemid, autotehnika, soojusmasinad, materjaliteadus, pendlid ja mitmed muud valdkonnad. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada korralikku arusaama pingest ja survest. Selles artiklis arutame, mis on kokkusurumine ja pinge, nende määratlused, kokkusurumise ja pinge rakendusi, kokkusurumise ja pinge sarnasusi ning lõpuks kokkusurumise ja pinge erinevust.
Pinge
Pinget määratletakse kui tõmbejõudu, mida avaldab tross, nöör, kett või sarnane objekt. Stringe on kahte tüüpi. Kaalutu string on hüpoteetiline string, millel pole kaalu. Tõeline pael on piiratud raskusega keel. Need kaks määratlust on pinge kirjeldamisel olulised. Kui objekti tõmmatakse nööriga, tekib pinge igas nööri punktis. Selle põhjuseks on molekulidevahelised atraktsioonid. Molekulide vahelised sidemed toimivad väikeste vedrudena, hoides ära kahe molekuli eraldumise. Kui jõud püüab nööri venitada, peavad need sidemed deformatsioonile vastu. See põhjustab kogu nööris tasakaalustatud jõu jada. Ainult nööri kahes otsas on tasakaalustamata jõud. Tasakaalustamata jõud lõpus, millele algjõud mõjub, tasakaalustatakse algjõuga. Tasakaalustamata jõud objekti otsas mõjutab objekti. Selles mõttes võib pinget käsitleda kui jõu levimise meetodit. Kui stringil on kaal, ei ole string horisontaalne, seega tuleb arvutusse lisada stringi kaal.
Tihendamine
Kohendus on gaasi, vedeliku või tahke aine mahu vähenemine sellele mõjuvate välisjõudude mõjul. Kompressioon ise ei ole täpselt määratletud suurus. Seda võib võtta vähendatud mahu või protsendina vähendatud mahust. Kompressiooni kvantitatiivne mõõtmine on tahkete ainete Youngi moodul ja gaaside kokkusurutavustegur. Youngi moodul on objektile avaldatava rõhu (pinge) ja objekti pinge suhe. Kuna deformatsioon on mõõtmeteta, on Youngi mooduli ühikud võrdsed rõhu ühikutega, milleks on Newton ruutmeetri kohta. Gaaside puhul on kokkusurutavustegur defineeritud kui PV/RT, kus P on rõhk, V on mõõdetud maht, R on universaalne gaasikonstant ja T on temperatuur kelvinites.
Mis vahe on survel ja pingel?
• Pinge on jõu levimise meetod; survet saab kasutada jõu ülekandmiseks rõhuna hüdraulikasüsteemides, kuid surveprotsessi ei toimu.
• Pinge on jõud, samas kui kokkusurumine on nähtus. Pingutus kehtib ainult tahkete stringide puhul, kuid kokkusurumist saab rakendada mis tahes materjalile.
• Pinge korral on objektile mõjuv jõud alati objektist väljapoole. Kokkusurumisel on objektile mõjuv jõud objekti suhtes sissepoole.
