Yay sabiti (k) , bir yayın fiziksel özelliklerine bağlıdır ve bu özellikler şunlardır:
Yay sabiti, bir yayın sertliğini ölçen bir fiziksel özelliktir. Yay sabiti, İngiliz fizikçi ve matematikçi Robert Hooke'un keşfettiği Hooke Yasası'na göre hesaplanır. Yay sabiti formülü: k = F/x şeklindedir. Yay sabitini etkileyen faktörler: Yayın malzemesi: Farklı malzemelerin yay sabitleri farklı olabilir. Yayın boyutu: Daha kalın ve kısa yaylar daha yüksek, daha ince ve uzun yaylar ise daha düşük yay sabitine sahiptir. Yayın geometrisi: Örneğin, spiral şeklindeki bir yay, düz bir çubuk şeklindeki yaydan daha yüksek yay sabitine sahip olabilir. Yayın sıcaklığı: Genellikle, yayın sıcaklığı arttıkça yay sabiti de artar. Yayın gerilme limiti: Yayın gerilme limiti ne kadar yüksek olursa, yay sabiti de o kadar yüksek olabilir.
K faktörü, iç bükülme yarıçapı, bükülme açısı, malzeme kalınlığı ve nötr eksenin konumu gibi parametrelere dayanarak hesaplanır. Formül: K = t / T. t: İç yüzey ile nötr levha arasındaki uzaklık. T: Malzeme kalınlığı. Örnek hesaplama: 2 mm kalınlığında bir malzeme için, nötr eksenden 0,44 mm uzaklık dikkate alındığında: K = 0,44 / 2 = 0,22. K faktörü, kullanılan malzemeye ve sektöre göre değişiklik gösterebilir. K faktörünü hesaplamak için ayrıca SOLIDWORKS gibi yazılımlarda bulunan hazır tablolardan da yararlanılabilir.
Yay sabiti (k) ve esneklik potansiyel enerjisi (U) aşağıdaki formüllerle hesaplanır: Yay sabiti (k), Hooke Yasası'na göre, kuvvetin (F) yer değiştirmeye (Δx) oranına eşittir. Esneklik potansiyel enerjisi (U), yapılan işe (W) eşittir ve aşağıdaki formülle hesaplanır: U = 1/2 × k × (Δx)². Formüllerdeki sembollerin açıklamaları: k: Yay sabiti, N/m birimindedir. Δx: Yayın sıkıştırıldığı veya genişletildiği uzunluk, metre (m) birimindedir. Örnek hesaplama: Yay sabiti (k) hesaplama: Bir kamyonun, yay sabiti 5.104 N/m olan bir yayı vardır. Δx = 0,1 m (0,8 m – 0,7 m). k = 5.104 N/m ÷ 0,1 m = 500 N/m. Esneklik potansiyel enerjisi (U) hesaplama: Bir okçu, yayını 300 N'a varan bir kuvvetle geriye doğru 0,6 m uzatabilir. U = 1/2 × 500 N/m × (0,6 m)² = 90 J.
Yay kuvveti formülü, Hooke Yasası kullanılarak bulunur. F: Yay kuvveti; k: Yay sabiti; x: Yayın yer değiştirmesi, yani şimdiki uzunluk ile durma uzunluğu arasındaki fark. Buradaki "- (eksi)" işareti, uzanım vektörü ile kuvvet vektörünün ters yönlü olduğunu gösterir. Ayrıca, yayların paralel bağlanması durumunda, sisteme etki eden kuvvet, yaylara etki eden kuvvetlerin toplamına eşittir.
Yayların esnekliği, uygulanan kuvvetin miktarına ve yayın yapıldığı maddenin özelliklerine bağlıdır. Uygulanan kuvvet: Yaylara uygulanan kuvvet arttıkça, yayın uzama miktarı da orantılı bir şekilde artar. Yayın yapıldığı madde: Yay sabiti, her yay için farklı ve yayın yapıldığı maddeye bağlı olan sayısal bir değerdir. Ayrıca, yayların esneklik sınırı aşıldığında, yaylar eski hallerine geri dönemezler.
Yay esneklik katsayısının nasıl bulunacağına dair bilgi bulunamadı. Ancak, yay esnekliği ve esneklik katsayısı ile ilgili bazı bilgiler şu şekildedir: Yay esnekliği, bir değişkenin (talep) değer aralığında diğerine (fiyat) olan duyarlılığını ölçer. Esneklik katsayısı, her yay için farklı, sayısal bir değerdir. Yay esnekliği ve esneklik katsayısı ile ilgili daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynaklar kullanılabilir: YouTube. Greelane.com. Yescalculator.com.
Hooke Yasası, yalnızca sınırlı kuvvetler veya küçük deformasyonlar için geçerlidir. Geçerli olduğu durumlar: Elastik cisimler: Balon şişirmekten lastik bant çekmeye kadar birçok durumda geçerlidir. Yay sistemleri: Bir yayın ne kadar sıkıştırıldığı ya da gerildiği ile uygulanan kuvvetin doğru orantılı olduğu durumlarda geçerlidir. Geçerli olmadığı durumlar: Kalıcı deformasyon: Malzeme, elastik sınırlarının ötesine geçtiğinde veya belirli bir minimum boyutun altına sıkıştırıldığında ya da maksimum boyutun ötesine gerildiğinde kalıcı bir deformasyon veya hal değişimi meydana gelir. Yüksek gerilme: Rüzgarın uyguladığı gerilme gibi, gerilme ve deformasyonun birden fazla bağımsız bileşene sahip olduğu durumlar.
Eğitim
Hangi hücreler mitoz yapamaz?
Harfle not sisteminde kaç geçer?
K yay sabiti nelere bağlıdır?
HBV edu nedir?
Hayvan hücresinde hangi organeller bulunmaz?
Kalp ve kan damarları hangi sistemde yer alır?
Kalp kası ve düz kas arasındaki fark nedir?
Işık akısı artarsa ne olur?
Hemşirelik mi daha zor doktorluk mu?
Harp Okulu mezunları subay mı?