طبیعیات میں لچک
لچک مواد کی ایک خاصیت ہے جو کسی بیرونی قوت سے بگاڑ کر اپنی اصل شکل میں واپس آجاتی ہے۔ یہ کسی مواد یا شے کی عارضی خرابی سے گزرنے کے بعد اس کی معمول کی شکل کو دوبارہ شروع کرنے کی صلاحیت کو درست کرتا ہے۔
لچک کے بنیادی تصورات
طبیعیات میں، لچک کا تجزیہ عام طور پر تناؤ اور تناؤ کے تصورات کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ تناؤ کو اندرونی قوت فی یونٹ رقبہ کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو کسی بیرونی قوت کے جواب میں کسی چیز پر لگائی جاتی ہے۔ تناؤ مواد کی خرابی یا نقل مکانی ہے جو لاگو دباؤ کے نتیجے میں ہوتا ہے۔
تناؤ ( \(\sigma\) ) اور تناؤ ( \(ε\) ) سے متعلق فارمولہ لچکدار مواد کے لیے ہُک کے قانون کے ذریعے دیا گیا ہے: \( \sigma = E \cdot ε \) جہاں \( E \) ماڈیولس ہے۔ لچک یا ینگز ماڈیولس کا، جو کسی مواد کی سختی کا پیمانہ ہے۔
اخترتی کی اقسام
لچکدار اخترتی کی اہم اقسام ہیں:
- لچکدار اخترتی: یہ ایک عارضی اخترتی ہے۔ جب کشیدگی کو ہٹا دیا جاتا ہے، تو مواد اپنی اصل شکل میں واپس آ جاتا ہے.
- پلاسٹک کی اخترتی: یہ اخترتی مستقل ہے۔ یہاں تک کہ ایک بار دباؤ کو ہٹا دیا جاتا ہے، مواد اپنی اصل حالت میں واپس نہیں آتا.
لچک کو متاثر کرنے والے عوامل
کئی عوامل مواد کی لچک کو متاثر کرتے ہیں:
- درجہ حرارت: عام طور پر، درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مواد زیادہ لچکدار اور کم لچکدار بن جاتے ہیں۔
- مواد کی ساخت: کسی مواد کا کیمیائی میک اپ اس کی لچکدار خصوصیات پر نمایاں اثر ڈالتا ہے۔ مثال کے طور پر، دھاتیں عام طور پر پلاسٹک سے زیادہ لچکدار ہوتی ہیں۔
- نجاست: نجاست کی موجودگی مواد کے اندر بانڈز کو کمزور کر سکتی ہے، اس کی خرابی کے بعد اصل شکل میں واپس آنے کی صلاحیت کو کم کر دیتی ہے۔
لچک کی ایپلی کیشنز
لچک کو سمجھنے کے مختلف شعبوں میں عملی اطلاقات ہیں:
- انجینئرنگ: مکینیکل انجینئرنگ میں، پلوں، عمارتوں اور مشینوں کا ڈیزائن حفاظت اور فعالیت کو یقینی بنانے کے لیے مواد کی لچک کو مدنظر رکھتا ہے۔
- طب: انسانی جلد اور بافتوں کی لچک جراحی کے طریقہ کار اور بائیو میڈیکل آلات کی تیاری میں اہم ہے۔
- کھیل: کھیلوں کے سازوسامان جیسے گولف بالز، ریکٹ اور چٹائیوں کی تیاری میں کارکردگی اور حفاظت کو بڑھانے کے لیے مواد کی لچک پر غور کرنا شامل ہے۔
لچک کے ساتھ تجربات
لچک کو دریافت کرنے کے لیے ایک سادہ تجربہ میں ربڑ بینڈ شامل ہے:
طریقہ کار:
- ایک ربڑ بینڈ لیں اور اسے آہستہ سے کھینچیں۔
- یہ دیکھنے کے لیے اسے چھوڑیں کہ یہ اپنی اصل لمبائی میں کیسے واپس آتا ہے۔
- ربڑ بینڈ کو مختلف لمبائیوں تک پھیلاتے ہوئے اس کو دہرائیں اور اس حد کو دیکھیں جس سے آگے یہ اپنی اصل شکل میں واپس نہیں آتا ہے، جو پلاسٹک کی خرابی کی نشاندہی کرتا ہے۔
یہ تجربہ لچکدار حد اور ہُک کے قانون کے تصورات کو دیکھنے میں مدد کرتا ہے۔
لچک میں اعلی درجے کے موضوعات
لچک صرف اس بات کو سمجھنے کے بارے میں نہیں ہے کہ مواد مکینیکل دباؤ میں کیسے برتاؤ کرتے ہیں بلکہ یہ بھی کہ وہ دیگر جسمانی خصوصیات جیسے کہ حرارت اور بجلی کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں:
- Thermoelasticity: اس مطالعہ میں یہ شامل ہے کہ درجہ حرارت کی تبدیلی مواد کی لچک کو کیسے متاثر کرتی ہے۔
- برقی لچک: یہ برقی میدانوں اور مواد کی لچکدار خصوصیات کے درمیان تعامل سے متعلق ہے، جو فیرو الیکٹرک مواد اور سمارٹ ڈھانچے کے مطالعہ میں اہم ہے۔
آخر میں، لچک کا مطالعہ روزمرہ کی اشیاء اور پیچیدہ سائنسی نظام دونوں کو سمجھنے کے لیے اہم ہے۔ یہ انجینئرز اور سائنسدانوں کو یہ پیش گوئی کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ مواد مختلف حالات میں کیسے برتاؤ کرے گا، متعدد ایپلی کیشنز میں محفوظ اور موثر ڈیزائن کو یقینی بناتا ہے۔
