दृढ़ता गुणांक

Modulus of rigidity

दृढ़ता गुणांक, जिसे कतरनी मापांक या मरोड़ मापांक के रूप में भी जाना जाता है, एक यांत्रिक गुण है जो बताता है कि कतरनी या मरोड़ वाली ताकतों के अधीन होने पर कोई सामग्री विरूपण का प्रतिरोध कैसे करती है। इसे प्रतीक "$G$" द्वारा दर्शाया जाता है और इसमें दबाव या तनाव की इकाइयाँ होती हैं, जैसे पास्कल ($Pa$) या न्यूटन प्रति वर्ग मीटर ($N/m^{2}$)।

दृढ़ता गुणांक को समझने के लिए, आइए पहले विचार करें कि कतरनी या मरोड़ने वाली ताकतें क्या हैं। कतरनी बल तब उत्पन्न होते हैं जब किसी सामग्री की दो समानांतर सतहें विपरीत दिशाओं में एक-दूसरे से फिसलती हैं, जैसे कि जब आप कैंची से कागज के टुकड़े को काटते हैं। दूसरी ओर, मरोड़ वाली ताकतें तब घटित होती हैं, जब किसी सामग्री पर घुमाव या घूर्णी बल लगाया जाता है, जैसे पेचकस को घुमाना या दरवाज़े के घुंडी को मोड़ना।

जब किसी सामग्री पर अपरूपण या मरोड़ने वाला बल लगाया जाता है, तो उसमें विकृति आ जाती है। दृढ़ता गुणांक यह निर्धारित करता है कि सामग्री इस विरूपण के प्रति कितनी प्रतिरोधी है। यह कतरनी तनाव (सतह के समानांतर प्रति इकाई क्षेत्र पर लगाया गया बल) और कतरनी तनाव (मूल आकार के सापेक्ष परिणामी विकृति या आकार में परिवर्तन) के अनुपात को मापता है।

गणितीय रूप से, कठोरता के मापांक (जी) को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है:

जी = कतरनी तनाव / कतरनी तनाव

कठोरता के मापांक का उच्च मान इंगित करता है कि सामग्री कठोर है और कतरनी या मरोड़ वाले बलों के तहत विरूपण के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। इसके विपरीत, कम मूल्य का तात्पर्य है कि सामग्री अधिक आसानी से विकृत हो जाती है।

दृढ़ता गुणांक इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान में एक महत्वपूर्ण गुण है। यह इंजीनियरों को यह समझने और भविष्यवाणी करने में मदद करता है कि सामग्री कतरनी या मरोड़ वाले भार पर कैसे प्रतिक्रिया करेगी। यह उन संरचनाओं और घटकों को डिजाइन करने में विशेष रूप से प्रासंगिक है जो शाफ्ट, स्प्रिंग्स या बीम जैसे घुमा या कतरनी बलों का अनुभव करते हैं।