Módulo de massa

Módulo de massa , constante numérica que descreve as propriedades elásticas de um sólido ou fluido quando está sob pressão em todas as superfícies. A pressão aplicada reduz o volume de um material, que retorna ao seu volume original quando a pressão é removida. Às vezes referido como incompressibilidade, o módulo de bulk é uma medida da capacidade de uma substância de suportar mudanças no volume quando sob compressão em todos os lados. É igual ao quociente da pressão aplicada dividido pela deformação relativa.



Neste caso, a deformação relativa, comumente chamada de cepa , é a mudança no volume dividida pelo volume original. Assim, se o volume original V ou de um material é reduzido por uma pressão aplicada p para um novo volume V n , a tensão pode ser expressa como a mudança no volume, V ou - V n , dividido pelo volume original, ou ( V ou - V n ) / V ou . O módulo de bulk em si, que, por definição, é a pressão dividida pela deformação, pode ser expresso matematicamente como



Equação.



Quando o módulo de massa é constante (independente da pressão), esta é uma forma específica da lei de elasticidade de Hooke.

Como o denominador, deformação, é uma razão sem dimensões, as dimensões do módulo de massa são as de pressão, força por unidade de área. No sistema inglês, o módulo de volume pode ser expresso em unidades de libras por polegada quadrada (geralmente abreviado para psi), e no sistema métrico , newtons por metro quadrado (N / mdois) ou pascal.



O valor do módulo de bulk para aço é cerca de 2,3 × 107psi, ou 1,6 × 10onzepascals, três vezes o valor do vidro. Assim, apenas um terço da pressão é necessária para reduzir uma esfera de vidro na mesma proporção que uma esfera de aço do mesmo tamanho inicial. Sob igual pressão, a diminuição proporcional no volume do vidro é três vezes maior do que a do aço. Também se pode dizer que o vidro é três vezes mais compressível do que o aço. Na verdade, a compressibilidade é definida como o recíproca do módulo de bulk. Uma substância que é difícil de comprimir tem um grande módulo de volume, mas uma pequena compressibilidade. Uma substância que é fácil de comprimir tem uma alta compressibilidade, mas um baixo módulo de volume.



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