भौतिकी मा लोच
लोच सामग्रीको एक गुण हो जुन बाह्य शक्ति द्वारा विकृत भएपछि आफ्नो मूल आकारमा फर्कन्छ। यसले सामग्री वा वस्तुको अस्थायी विरूपणबाट गुज्रिएपछि यसको सामान्य आकार पुन: सुरु गर्न सक्ने क्षमतालाई परिमाण गर्छ।
लोचको आधारभूत अवधारणाहरू
भौतिकशास्त्रमा, लोचलाई सामान्यतया तनाव र तनावको अवधारणाहरू मार्फत विश्लेषण गरिन्छ। तनावलाई बाह्य बलको प्रतिक्रियामा वस्तुमा लगाइने प्रति इकाई क्षेत्रको आन्तरिक बलको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। स्ट्रेन भनेको सामग्रीको विरूपण वा विस्थापन हो जुन लागू गरिएको तनावको परिणाम हो।
तनाव ( \(\sigma\) ) र स्ट्रेन ( \(ε\) ) सम्बन्धी सूत्र हुकको नियमले लोचदार पदार्थहरूको लागि दिएको छ: \( \sigma = E \cdot ε \) जहाँ \( E \) मोडलस हो। लोचको वा यंगको मोडुलस, जुन सामग्रीको कठोरताको मापन हो।
विकृतिका प्रकारहरू
त्यहाँ लोचदार विकृति को मुख्य प्रकार छन्:
- लोचदार विकृति: यो एक अस्थायी विकृति हो। जब तनाव हटाइन्छ, सामग्री यसको मूल आकारमा फर्कन्छ।
- प्लास्टिक विरूपण: यो विरूपण स्थायी छ। एक पटक तनाव हटाइए पनि, सामग्री आफ्नो मूल अवस्थामा फर्किदैन।
लोचलाई असर गर्ने कारकहरू
धेरै कारकहरूले सामग्रीको लोचलाई असर गर्छ:
- तापक्रम: सामान्यतया, तापक्रम बढ्दै जाँदा, सामग्रीहरू अधिक नरम र कम लोचदार हुने प्रवृत्ति हुन्छ।
- सामग्री संरचना: सामग्रीको रासायनिक मेकअपले यसको लोचदार गुणहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। उदाहरणका लागि, धातुहरू सामान्यतया प्लास्टिक भन्दा बढी लोचदार हुन्छन्।
- अशुद्धता: अशुद्धताको उपस्थितिले सामग्री भित्रको बन्धनलाई कमजोर बनाउन सक्छ, विरूपण पछि यसको मूल आकारमा फर्कने क्षमतालाई कम गर्न सक्छ।
लोच को आवेदन
लोच बुझ्ने विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यावहारिक अनुप्रयोगहरू छन्:
- इन्जिनियरिङ्: मेकानिकल इन्जिनियरिङमा, पुल, भवन र मेसिनहरूको डिजाइनले सुरक्षा र कार्यक्षमता सुनिश्चित गर्न सामग्रीको लोचलाई ध्यानमा राख्छ।
- औषधि: मानव छाला र तन्तुको लोच सर्जिकल प्रक्रियाहरू र बायोमेडिकल उपकरणहरूको निर्माणमा महत्त्वपूर्ण छ।
- खेलकुद: गल्फ बल, रैकेट र म्याट जस्ता खेलकुद उपकरणहरूको उत्पादनमा प्रदर्शन र सुरक्षा बढाउन सामग्रीको लोचको विचार समावेश हुन्छ।
लोचका साथ प्रयोगहरू
लोच पत्ता लगाउनको लागि सरल प्रयोगमा रबर ब्यान्ड समावेश छ:
प्रक्रिया:
- रबर ब्यान्ड लिनुहोस् र यसलाई बिस्तारै फैलाउनुहोस्।
- यो कसरी यसको मूल लम्बाइमा फर्कन्छ अवलोकन गर्न यसलाई जारी गर्नुहोस्।
- रबर ब्यान्डलाई विभिन्न लम्बाइमा फैलाएर यसलाई दोहोर्याउनुहोस् र प्लास्टिक विकृतिको बिन्दुलाई संकेत गर्दै, यो अब आफ्नो मूल आकारमा फर्किने सीमालाई ध्यान दिनुहोस्।
यो प्रयोगले लोचदार सीमा र हुकको कानूनको अवधारणालाई कल्पना गर्न मद्दत गर्दछ।
लोचमा उन्नत विषयहरू
लोच भनेको मेकानिकल तनावमा सामग्रीहरूले कसरी व्यवहार गर्छ भनेर बुझ्न मात्र होइन तर ताप र बिजुली जस्ता अन्य भौतिक गुणहरूसँग कसरी अन्तरक्रिया गर्छ भन्ने बारे पनि हो:
- थर्मोइलास्टिकिटी: यस अध्ययनले तापमान परिवर्तनहरूले सामग्रीको लोचलाई कसरी असर गर्छ भन्ने कुरा समावेश गर्दछ।
- इलेक्ट्रोइलास्टिकिटी: यसले विद्युतीय क्षेत्रहरू र सामग्रीको लोचदार गुणहरू बीचको अन्तरक्रियालाई चिन्ता गर्दछ, फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री र स्मार्ट संरचनाहरूको अध्ययनमा महत्त्वपूर्ण छ।
निष्कर्षमा, लोचको अध्ययन दैनिक वस्तुहरू र जटिल वैज्ञानिक प्रणालीहरू दुवै बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। यसले ईन्जिनियरहरू र वैज्ञानिकहरूलाई विभिन्न परिस्थितिहरूमा सामग्रीहरूले कसरी व्यवहार गर्नेछ भनेर भविष्यवाणी गर्न अनुमति दिन्छ, बहुविध अनुप्रयोगहरूमा सुरक्षित र प्रभावकारी डिजाइनहरू सुनिश्चित गर्दै।
