İçeriğe atla

Rijitlik

Bir helezonik yayın uzatılması, δ , eksenel kuvvetin neden olduğu F

Rijitlik, bir cismin uygulanan kuvvete tepki olarak deformasyona karşı koyma direncidir.[1]

Tamamlayıcı kavram esneklik veya bükülebilirliktir: bir nesne ne kadar esnek olursa, o kadar az serttir.[2]

Rijitlik, cismin şeklini koruma yeteneğidir. Bu yetenek cismin boyutuna, şekline ve yapıldğı malzemenin özelliklerine bağlıdır. Malzemenin gerilme altında deformasyona karşı direcinin ölçüsü olan elastisite modülü ile doğrudan ilişkilidir. Elastisite modülü yüksek olan malzemeler daha rijittir. Örneğin, aynı şekle sahip çelik ve alüminyumdan yapılmış iki cisimden, çelik daha yüksek rijitliğe sahiptir. Çünkü elastisite modülü daha yüksektir.

Şekil ise geometrik özellikllerine bağlıdır. Cismin uzunluğu, kesit alanı ve kesit biçimi şekil ile ilişkilidir. Bu değerlerin ölçüsü atalet momentidir. Uzunluk arttıkça rijitlik azalırken, kesit alanı arttıkça rijitlik artar. Diğer bir değişle atalet momenti büyük olan cisimler daha rijittir.

Mühendislikte, rijitlik, yapıların, makinelerin ve diğer yapıların tasarımı ve üretiminde önemlidir. Yapıların rijitliği, yapıların yük altında stabil kalabilmelerini sağlar. Makinelerin rijitliği, makinelerin verimli ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

Metalurjide, rijitlik, malzemelerin özelliklerini ve performansını değerlendirmek için kullanılır. Malzemelerin rijitliği, malzemelerin nasıl kullanılabileceğini belirlemeye yardımcı olur.

Fizikte, rijitlik, katı cisimlerin davranışını açıklamak için kullanılır. Katı cisimlerin rijitliği, katı cisimlerin nasıl hareket ettiğini ve nasıl tepki verdiğini belirlemeye yardımcı olur.

Kiriş üzerine gelen kuvveten ötürü kirişin yaptığı deformasyon (sehim), δ

Özel tanımlar

Uygulanan kuvvete veya cismin kesit eksenleri yönüne göre özel isimler alır. Ancak tanım genel olarak aynıdır.

  • Eğilme Rijitliği: Bir çubuk elemanın eğilme momentine karşı gösterdiği dirençtir.
  • Burulma Rijitliği: Bir çubuk elemanın burulma momentine karşı gösterdiği dirençtir.Burulma momenti, bir cismin bir eksen etrafında dönmesine neden olan kuvvettir. Burulma rijitliği, bir cismin burulma deformasyonunu önleme yeteneğini ölçer.
  • Kayma Rijitliği: Bir elemanın kesme kuvvetine karşı karşı gösterdiği dirençtir.
  • Eksenel Rijitlik: Bir elemanın eksenel kuvvetlere karşı gösterdiği dirençtir.
  • Düşey ve Yatay Rijitlik: Bir elemanın kesit alanı doğrultusuna göre düşeyde veya yatayda gelen kuvvete karşı gösterdiği dirençtir.

Kaynakça

  1. ^ Baumgart F. (2000). "Stiffness--an unknown world of mechanical science?". Injury. Cilt 31. Elsevier. ss. 14-84. doi:10.1016/S0020-1383(00)80040-6. “Stiffness” = “Load” divided by “Deformation” 
  2. ^ Martin Wenham (2001), "Stiffness and flexibility", 200 science investigations for young students, s. 126, ISBN 978-0-7619-6349-3 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kuvvet</span> kütleli bir cisme hareket kazandıran etki

Fizik disiplininde, kuvvet bir cismin hızını değiştirmeye zorlayabilen, yani ivmelenmeye sebebiyet verebilen - hızında veya yönünde bir değişiklik oluşturabilen - bir etki olarak tanımlanır, bu etki diğer kuvvetlerle dengelenmediği müddetçe geçerlidir. Itme ya da çekme gibi günlük kullanımda yer alan eylemler, kuvvet konsepti ile matematiksel bir netliğe ulaşır. Kuvvetin hem büyüklüğü hem de yönü önemli olduğundan, kuvvet bir vektör olarak ifade edilir. Kuvvet için SI birimi, newton (N)'dur ve genellikle F simgesi ile gösterilir.

<span class="mw-page-title-main">Mekanik</span> kuvvetlere veya yer değiştirmelere maruz kalan fiziksel cisimlerle ilgilenen bilim

Mekanik, fiziğin fiziksel nesnelerin hareketleriyle, özellikle kuvvet, madde ve hareket arasındaki ilişkilerle ilgili alanıdır. Nesnelere uygulanan kuvvetler yer değiştirmeler veya bir nesnenin çevresine göre konumunda değişikliklerle sonuçlanır. Fizik'in bu dalının kökenleri Antik Yunanistan'da Aristoteles ve Arşimet'in yazılarında bulunur.. Erken modern dönem sırasında, Galileo, Kepler ve Newton gibi bilim adamları şimdiki klasik mekaniğin temellerini attılar. Klasik mekanik, duran veya ışık hızından çok daha düşük hızlarla hareket eden cisimlerle ilgili klasik fizikin bir dalıdır. Kuantum aleminde olmayan cisimlerin hareketini ve üzerindeki kuvvetleri inceleyen bilim dalı olarak da tanımlanabilir. Alan bugün kuantum teorisi açısından daha az anlaşılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Triboloji</span>

Triboloji, sürtünme, aşınma ve yağlama konularını inceleyen bilim ve teknoloji dalıdır. Triboloji sözcüğü eski Yunan dilindeki τριβο (tribo) "sürtünme" ile λόγος (logos) "prensip veya mantık" kelimelerinden türetilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Dayanım</span>

Dayanım ya da mukavemet, cisimlerin çeşitli dış etkiler ve bu dış etkilerin neden olduğu iç kuvvetler karşısında gösterecekleri davranış biçimini inceleyen bilim dalıdır. Mekanik biliminin bir alt kolu olan mukavemet bilimi rijit olmayan cisimlerin mekaniği olarak da tanımlanabilir. Rijit cisimler mekaniği, cisimlerin üzerlerine etkiyen dış tesirler ile şekillerini değiştirmediğini kabul ederken, rijit olmayan cisimler mekaniği şekil değiştirmeleri de göz önüne alır. Teori, yapının bir ya da iki boyutlu öğelerinin incelenip, sonra bunların gerilim düzeylerinin iki boyutlu ve üç boyutlu olarak varsayılıp üç boyuta genelleştirilmesi ve maddelerin elastik ve plastik davranışları hakkında daha tam bir teori geliştirilmesiyle başlamıştır. Maddelerin mekaniğinin önemli kurucu ve öncülerinden biri Stephen Timoshenko’dur.

Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Jiroskop</span> jiroskop, Türkçe adıyla düzdöner, yönü ölçmek veya elde etmek için kullanılır.

Jiroskop veya Türkçe adıyla düzdöner, dönüş ekseninin kendi kendine herhangi bir yönü kabul etmekte özgür olduğu dönen bir çark veya disktir. Açısal hız ve dengenin korumasına göre dönerken bu eksenin yönü devrilmeden veya dayanağın yönünden etkilenmez. Bundan dolayı jiroskoplar yönü ölçmek veya elde etmek için yararlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Aşınma</span>

Aşınma, birbirine temas eden ve birbirine göre izafi hareket yapan cisimlerden sürtünme etkisiyle oluşan malzeme ve kütle kaybıdır. Aşınma Triboloji biliminin bir konusudur.

<span class="mw-page-title-main">Amortisör</span>

Amortisör, makinelerde çalışma sırasında meydana gelen sarsıntı ve titreşimlerin şiddetini ve etkisini azaltmak için kullanılan elemanlar. Amortisörler hareket yönüne ters, hız ile orantılı bir direnç gösterirler. Böylece sarsıntı ve titreşim doğuran enerjiyi ısıya çevirerek yutarlar. Her türlü darbeli çalışan makinelerde kullanılmalarına rağmen en yaygın kullanma alanı araçlardır.

<span class="mw-page-title-main">Eylemsizlik momenti</span> dönmeye karşı gösterilen zorluk

Atalet momenti veya eylemsizlik momenti, dönmekte olan bir cismin, dönme hareketine karşı durmasına eylemsizlik momenti denir. Eylemsizlik momenti, toplam dönme hareket gücüne karşı direnç oluşturur ve bu yüzden cisim, tam verimde dönemez.

<span class="mw-page-title-main">Viskozite</span> bir sıvının fiziksel özelliği

Viskozite, akmazlık veya ağdalık, akışkanlığa karşı direnç. Viskozite, bir akışkanın, yüzey gerilimi altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Akışkanın akmaya karşı gösterdiği iç direnç olarak da tanımlanabilir. Viskozitesi yüksek olan sıvılar ağdalı olarak tanımlanırlar.

<span class="mw-page-title-main">Kütle merkezi</span>

Fizikte, uzaydaki ağırlığın dağılımının ağırlık merkezi, birbirlerine göre olan ağırlıkların toplamlarının sıfır olduğu noktadır. Ağırlık dağılımı, ağırlık merkezi etrafında dengelenir ve dağılan ağırlığın kütle pozisyon koordinatlarının ortalaması onun koordinatlarını tanımlar. Ağırlık merkezine göre formüle edildiği zaman mekanikte hesaplamalar basitleşir.

<span class="mw-page-title-main">Termografi</span> kızılötesi görüntülemenin bir çeşidi

Termografi, termal görüntüleme veya termal video, kızılötesi görüntülemenin bir çeşididir. Termografik kameralar elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölümündeki elektromanyetik ışınımı tespit ederler ve bu ışınımdan resimler oluştururlar. Kızılötesi ışınım sıcaklıklarına göre tüm cisimlerden salınır, Kara cisim ışıması kanununa göre, termografi görünür aydınlatma olmadan cisimlerin görünebilmesini sağlar. Bir cisim tarafından salınan ışınımın miktarı sıcaklık arttıkça artar, bu yüzden termografi sıcaklıktaki farkları görmemizi sağlar. Termografik bir kamera tarafından görüntülendiklerinde, sıcak cisimler daha soğuk arka planların yanında oldukça göze çarpar; insanlar ve diğer sıcak kanlı hayvanlar, gündüz veya gece, çevrede rahatlıkla görülebilir hale gelir. Sonuç olarak termografinin geniş kullanımı tarihi olarak askeri ve gizli servislere bağlanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Adezyon aşınması</span>

Adhezyon aşınması veya adhezif aşınma, yapışma, ovalanma ve kavrama olarak da bilinen, birbirine temas eden cisimlerin temas yüzeylerinin, bir normal kuvvet etkisi altında izafi hareket yapmaları sırasında görülebilen bir aşınma türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Yüzey montaj teknolojisi</span>

Yüzey montaj teknolojisi (YMT)(İngilizce SMT = surface-mount technology). YME, elektronik elemanların yüzeye monte edilebilir biçimde olanlarıdır. Bu teknikle yapılan üretim teknolojisine de yüzey montaj teknolojisi denir. İlk defa IBM tarafından 1960 yılında kullanılmış, 1980'lerden sonra yaygınlaşmaya başlamıştır. Çoğu kaynakta İngilizce anlamının baş harflerini temsilen SMD kısaltmasıyla anılan yüzey montaj elemanları (YME) kullanımından önce devre montajları, sadece bacaklı devre elemanları ile yapılabilmekteydi.

<span class="mw-page-title-main">Ağırlıksızlık</span>

Ağırlıksızlık ya da ağırlığın yokluğu aslında dışarıdan uygulanan kuvvetler, genellikle yerden koltuktan yataktan vb. uygulanan temas gerektiren kuvvetler, sonucu oluşan baskı ve gerilmenin yokluğudur. Sezgilere aykırı bir şekilde düzgün kütleçekimsel kuvvet tek başına gerilmeye ve baskıya neden olmaz ve b tip bir kuvvetin bulunduğu ortamda serbest düşüşte olan bir cisim g- kuvveti algılamaz ve ağırlıksız hisseder. Bu ayrıca sıfır g- kuvveti olarak adlandırılır. Cisimler kütleçekimi dışındaki kuvvetlere maruz kaldığında, santrifüjde ya da dönen bir uzay istasyonunda ya da roketleri ateşlenen bir uzay mekiğinde, kuvvet cismin eylemsizliğini bastırdığından ağırlık hissi oluşur. Bu tip durumlarda, ağırlık hissi, kütleçekimsel alan sıfır dahi olsa baskı durumu ile oluşabilir. Bu tip durumlarda g kuvveti hissedilir ve cisimler ağırlıksız değildir. Kütleçekimsel alan düzgün olmadığında serbest düşüşteki bir cisim gelgitsel kuvvetler hissedecektir ve cisim baskısız değildir. Bir karadeliğin yanında bu tip gelgitsel kuvvetler çok güçlü olabilir. Dünya göz önüne alındığında bu tip kuvvetler oldukça küçüktür. Özellikle de küçük boyutlu cisimler için. Örneğin insan vücudu veya bir uzaymekiği için. Ve bu durumlarda genel ağırlıksızlık hissi korunmuş olur. Bu durum mikroyerçekimi olarak da bilinir ve yörüngede dolanan uzay mekiklerinde oldukça yaygındır.

<span class="mw-page-title-main">Mutlak zaman ve mekan</span>

Aslen Sir Isaac Newton tarafından Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri adlı kitabında tanıtılan mutlak zaman ve mekan kavramları Newton mekaniğini kolaylaştıran teorik bir temel sağlamıştır. Newton'a göre, mutlak zaman ve mekan sırasıyla nesnel gerçekliğin bağımsız yönleridir. Mutlak, gerçek ve matematiksel zaman, kendisi ve kendi doğası gereği değişmeyen ve değiştirilmeyen şekilde akar ve diğer bir deyişle ‘süre’ denir; göreceli, görünür ve genel zaman, hareketle ifade edilen sürenin makul ve dış ölçüsüdür ki bu da genellikle ‘gerçek zaman’ olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Kütle ve ağırlık</span>

Kütle ve ağırlık birbirlerinden farklı kavramlara ve özelliklere sahiptir. Ağırlık, temel birimi Newton (N) olan ve yerçekimi tarafından cisme etki eden kuvvet olarak tanımlanırken, kütlenin temel birimi kilogramdır (kg) ve maddenin miktarı veya enerjisi ile ilgili bir büyüklüktür.

Gerilme, fizikte, ip, kablo, zincir veya demir çubuk, kafes kiriş gibi üç boyutlu cisimlere her iki uçtan uygulanan çekme kuvveti olarak tanımlanmaktadır. Atomik seviyede, atom veya moleküller birbirinden ayrılıp elektromanyetik potansiyel enerji kazandığında, gerilme oluşur. Gerilmiş olan çubuk veya ip eski konumlarına gelebilmek için uçlarına bağlanıp germe uygulayan objeleri ters bir kuvvetle çekecektir. Sıkıştırmanın tersi gerilmedir. Fizikte, gerilme bir kuvvet olmamasına rağmen, Newton veya pound-kuvvet birimleriyle tanımlanmaktadır. İp veya tel gibi objeler, uçlarına bağlanıp gerilmelerini sağlayan objelere tersi yönde kuvvet uygularlar. Gerginlikten dolayı oluşan bu kuvvetlere germe kuvveti denilmektedir. İp veya tellerin bağlı olduğu objelerde; ivmenin sıfır olduğu dengede olan veya ivmelenmenin ve kuvvetin olduğu iki olası sistem vardır.

<span class="mw-page-title-main">Sürekli ortamlar mekaniği</span>

Sürekli ortamlar mekaniği, ayrı parçacıklar yerine tam bir kütle olarak modellenen maddelerin mekanik davranışları ve kinematiğin analizi ile ilgilenen mekaniğin bir dalıdır. Fransız matematikçi Augustin-Louis Cauchy, 19. yüzyılda bu modelleri formüle dökmüştür, fakat bu alandaki araştırmalar günümüzde devam etmektedir. 

<span class="mw-page-title-main">Şasi (otomotiv)</span> bir motorlu aracın ana yük taşıyıcı yapısı

Aynı zamanda şasi olarak da bilinen araç şasisi bir organizmanın iskeleti gibi motorlu taşıtın ona bağlı tüm diğer parçalarını taşıyan ana destek yapısıdır.