Fizik açısından dayanıklılık katı cisimlerin özelliklerini kaybetmeden sıkıştırma, basma veya germe gibi sıkıştırmalara karşı gösterdikleri direnci ifade etmektedir. Temel bir fizik konusu olduğu için dayanıklılık nedir sorusuna doğru yanıt verebilmek oldukça önemlidir. İlk başta dayanıklılık nedir buna bakalım, sonrasında da dayanıklılık formülü nedir nasıl işimize yarıyor ondan bahsedelim.
Dayanıklılık Nedir?
Dayanıklılık tanımı itibariyle fizik alanında katı olan bir cismin basma, germe ya da sıkıştırma gibi etmenlere karşı göstermiş olduğu direnci ifade etmektedir. Esasında basmak, germek ya da sıkıştırmaktan kastedilen durum katı bir cisme kuvvet uygulamak demektir. Katı bir cisme kuvvet uygulandığında o cismin şekli değişmektedir. Şekli değişen cisimden kuvvet kaldırıldığında ise eski şeklini tekrar alması mümkün olmaktadır, bu duruma da esneklik denilmektedir. Örnek olarak bir tel gerildiğinde boyunun uzadığı görülmektedir. Telin gevşetilmesi halinde ise tekrar eski haline dönmektedir.
Fakat uygulanmakta olan güç belirli bir eşik değerini aşması halinde cismin esneklik özelliği de kaybolmaktadır ve asıl şekli kalıcı olarak bozulacak ya da cisim parçalanacaktır. Dayanıklılık katı bir cisim üzerine uygulanmakta olan kuvvetin esnekliği bozmadan ya da parçalanmadan ne kadar direnç göstereceğini ölçmek için kullanılır. Örneğin binaların taşıyıcı kolonlarının ne kadar yük taşıyacakları için dayanıklılık formülü çok büyük bir önem taşımaktadır. Buna göre kolonların kesit alanları ne kadar büyük olursa dayanıklılıkları da o kadar fazla olacaktır.
Dayanıklılık Formülü Nedir?
Fizikte dayanıklılık formülü şu şekilde ifade edilir; dayanıklılık = kesit alanı/hacim. Bu formül ile birlikte dayanıklılık yapısı bulunmaktadır. Bu formülün kullanılması ise aynı maddeden yapılmış cisimleri kıyaslamak için olmaktadır. Şayet cisimlerin yapılmış oldukları maddelerin dayanıklılık katsayıları farklılık gösteriyorsa doğrudan kıyaslama yapmak imkânı da bulunmamaktadır. Bu bakımdan formül başına k katsayısı eklenmesi gerekmektedir. Bu durumda formül;
Dayanıklılık = k. kesit alanı / hacim = k. A / V şeklinde olacaktır.
Küre ve Silindirin Dayanıklılık Formülü Nedir?
Küre ve silindir dayanıklılık formülü de yine dayanıklılık hesaplamaları için önemli bir yer tutmaktadır. Silindir kesit alanı π.r(2) olmaktadır. Hacmi ise π.r(2).h şeklindedir. Bu durumda kesit alanı ilk kısım, hacim de diğer alan olmak üzere eşittir 1 / h şeklinde bulunmaktadır. Yani π.r(2) / π.r(2).h = 1 / h şeklindedir.
Kürenin kesit alanı ise yine π.r(2)’dir. Hacmi ise 4/3.π.r(3) şeklindedir. Buna göre küre dayanıklılık formülü = 3 / 4r şeklinde kürenin de dayanıklılığı hesaplanmaktadır.