תוֹכֶן
ההבדל העיקרי
לפני שמבדילים בין חוזק תשואה לחוזק מתיחה, יש להיות מודעים היטב למונחים כמו לחץ ומתח, שכן המושגים העיקריים של שני המונחים הללו עומדים בבסיס שני חוזקות אלה. הכוח המופעל יכול לעוות את העצמים, הלחץ והמתח קשורים זה בזה ויש להם קשר חזק עם הכוחות המעוותים. מתח הוא מדד הכוח המעוות לכל שטח היחידה בגוף, ואילו המתח הוא השינוי היחסי באורך הגוף בגלל הכוחות המעוותים. ללחץ יש את היחידה הדומה ללחץ, פסקל (פא), ואילו במתח בו כל שינוי האורך שלו, הוא מצוין כאחוז השינוי החכם באורך הגוף כתוצאה מעוצמת העיוות. יש להזכיר כי ככל שהלחץ על האובייקט משמעותו יותר המתח. בעקבות מושגים אלה, לחץ התשואה הוא הלחץ המינימלי שמתחתיו האובייקט המוביל לעיוות קבוע, ואילו חוזק מתיחה הוא הלחץ המקסימלי אותו יכול אובייקט לשאת לפני שהוא נשבר או קורס. העיוות שאנחנו מדברים כאן הוא המתח ונגרם בגלל הלחץ על פני השטח של האובייקט. גמישות היא מונחים קשורים נוספים שכן היא היכולת של האובייקט לשאת את הלחץ ולהחזיר את האובייקט למצב המקורי.
טבלת השוואה
מהו חוזק תשואה?
כאשר מונחים העצם ולא מופעלים עליו שום כוח או לחץ חיצוני, לא בא בו שום שינוי. למעשה הלחץ המופעל מביא את העיוות באובייקט, ואילו הכוחות האחרים יכולים לשנות את תנועתו מסטטית לקינטית או להפך. הלחץ המופעל אינו מביא את השינוי במהירות, הוא תלוי באופי האובייקט ובמתח המופעל עליו. בהתחלה מופעלת הלחץ נראה כי ייתכן שהעצם עיוות אך הוא חוזר לצורה או לגודל בפועל, וזאת בגלל הגמישות של אותו אובייקט. אם כי בשלב מסוים, כאשר מתח מופעל, האובייקט מתעוות לצמיתות ואינו חוזר למצב המקורי. הלחץ המינימלי שמתחתיו מוביל דפורמציה קבועה הוא חוזק התשואה.
חוזק מתיחה?
הרעיון של חוזק מתיחה נסוב גם על מתח ומתח וזו הנקודה שמגיעה אחרי חוזק התשואה. כאשר הלחץ מוחל על האובייקט והוא מתעוות לצמיתות, זהו כוח התפוקה, אם כי כאשר מתח מוחל אפילו לאחר הדפורמציה של האובייקט, נקודה מגיעה כאשר האובייקט נשבר או קורס. חוזק המתיחה הוא המתח המקסימלי אותו יכול אובייקט לשאת לפני שהוא נשבר או קורס. לדוגמא, לגומייה יש אחד מנקודות חוזק המתיחה המרבית שכן יש לה גמישות רבה יותר, מה שאומר שהיא יכולה לשאת יותר מתח לפני התמוטטות. כאשר מופעל לחץ על הגומיה הוא מעוות או נמשך כל כך הרבה זמן, אך לבסוף הגיע הזמן שהוא נשבר.
חוזק תשואה לעומת חוזק מתיחה
- מתח הוא מדד הכוח המעוות לכל שטח היחידה בגוף, ואילו המתח הוא השינוי היחסי באורך הגוף בגלל הכוחות המעוותים.
- לחץ בתפוקה הוא הלחץ המינימלי שמתחתיו אובייקט המוביל לעיוות קבוע, ואילו חוזק מתיחה הוא הלחץ המרבי אותו יכול אובייקט לשאת לפני שהוא נשבר או קורס.
- גמישות היא מונחים קשורים נוספים שכן היא היכולת של האובייקט לשאת את הלחץ ולהחזיר את האובייקט למצב המקורי.
