प्रत्यास्थता

 भौतिकी और सामग्री विज्ञान के संदर्भ में, लोच, तनाव के तहत विकृत होने वाली सामग्री की संपत्ति को संदर्भित करता है और तनाव हटा दिए जाने पर अपने मूल आकार में वापस आ जाता है। यह इस बात का माप है कि कोई सामग्री कितना खिंच या संकुचित हो सकती है और फिर भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ सकती है। यांत्रिकी में लोच एक मौलिक अवधारणा है और इसे हुक के नियम द्वारा वर्णित किया गया है।

हुक का नियम:

हुक का नियम कहता है कि स्प्रिंग को कुछ दूरी तक बढ़ाने या संपीड़ित करने के लिए आवश्यक बल उस दूरी के समानुपाती होता है। गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

F=−k⋅Δx

कहाँ:

F लागू बल है, k स्प्रिंग स्थिरांक है (सामग्री की कठोरता का एक माप), x संतुलन स्थिति से विस्थापन है।

लोच के प्रकार:

यंग का मापांक (ई):

परिभाषा: यंग मापांक किसी सामग्री की कठोरता का माप है और इसे तनाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

Formula: $�=\frac{\text{Stress}}{\text{Strain}}$

इकाई: पास्कल (Pa) या N/m²।

कतरनी मापांक (जी):

परिभाषा: कतरनी मापांक किसी सामग्री की कतरनी तनाव द्वारा विरूपण का विरोध करने की क्षमता को मापता है।

Formula: $�=\frac{\text{Shear Stress}}{\text{Shear Strain}}$

इकाई: पास्कल (Pa) या N/m²।

थोक मापांक (के):

परिभाषा: बल्क मापांक किसी सामग्री के समान संपीड़न या आयतन परिवर्तन के प्रतिरोध को मापता है।

Formula: $�=-\frac{\mathrm{\Delta }�}{�}÷\frac{\mathrm{\Delta }�}{�}$

इकाई: पास्कल (Pa) या N/m²।

लोचदार और बेलोचदार सामग्री:

लोचदार सामग्री: ये सामग्रियां विरूपण के बाद अपने मूल आकार में लौट आती हैं। रबर बैंड और स्प्रिंग इसके सामान्य उदाहरण हैं।

बेलोचदार सामग्री: ये सामग्रियां विरूपण के बाद अपने मूल आकार में वापस नहीं आती हैं। प्लास्टिक विरूपण या स्थायी परिवर्तन होते हैं। सामान्य उदाहरणों में मिट्टी और कुछ धातुएँ शामिल हैं।

अनुप्रयोग:

इंजीनियरिंग: विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए संरचनाओं और सामग्रियों को डिजाइन करने में लोच को समझना महत्वपूर्ण है।

सामग्री विज्ञान: इंजीनियर और वैज्ञानिक विशिष्ट यांत्रिक गुणों वाली सामग्रियों का अध्ययन और डिजाइन करने के लिए लोच अवधारणाओं का उपयोग करते हैं।

पिज़ोन अनुपात:

पॉइसन का अनुपात लोच से संबंधित एक और माप है, जो अनुप्रस्थ तनाव और अक्षीय तनाव के अनुपात को परिभाषित करता है।

Poisson’s Ratio=−Axial StrainTransverse Strain​

संक्षेप में, लोच एक प्रमुख गुण है जो यह निर्धारित करता है कि सामग्री बाहरी ताकतों और विरूपण पर कैसे प्रतिक्रिया करती है। यह विज्ञान और इंजीनियरिंग के विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।