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粘性材料のバルクモジュラスは何ですか?

バルクモジュラスの概念 弾性固体の場合と同じように、粘性材料に直接適用できません。その理由は次のとおりです。

* 弾力性と粘度: バルク弾性率は、材料の圧縮に対する抵抗を測定します。特定の圧力の下で発生する量の変化の量を説明します。これは弾性材料の特性であり、変形後に元の形状に戻ります。

* 粘性挙動: 液体やいくつかの固体などの粘性材料は、液体様挙動を示します。それらは、内部摩擦(粘度)による変形に抵抗し、熱としてのエネルギー散逸につながります。弾性固体のように明確に定義された「回復力」はありません。

バルク弾性率の代わりに、粘性材料は次のことによって特徴付けられます。

* 粘度(η): これは、せん断応力下での流れに対する抵抗を測定します。粘度が高いということは、変形に対する耐性が高いことを意味します。

* バルク粘度(ζ): これは、圧力下での体積変形に対する耐性を指します。同様の名前をバルクモジュラスと共有していますが、同等の概念ではありません。バルクの粘度は、圧縮が均一ではなく、流体内の内部摩擦につながる場合に関連します。

例: 水で満たされた風船(粘性材料)と空気で満たされたバルーン(弾性材料)を絞ることを想像してください。

* 水: 粘度のために変形に対する抵抗があることに気付くでしょう。適用する圧力は体積の変化を引き起こしますが、圧力を放出した後、水は元の形状に完全に戻りません。

* 空気: 弾力性のある空気は、圧力を解放すると圧縮され、元のボリュームに戻ります。

要約: 粘性材料は、弾性材料と同じようにバルク弾性率を持っていません。代わりに、それらの挙動は粘度とバルク粘度によって特徴付けられ、それぞれ流れと体積変形に対する抵抗を表します。

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