یہ موازنہ ان الگ الگ طریقوں کا تجزیہ کرتا ہے جن سے مواد بیرونی قوت کا جواب دیتا ہے، لچک کی عارضی اخترتی کو پلاسٹکٹی کی مستقل ساختی تبدیلیوں سے متصادم کرتا ہے۔ یہ ربڑ، سٹیل اور مٹی جیسے مواد کے لیے بنیادی جوہری میکانکس، توانائی کی تبدیلیوں، اور عملی انجینئرنگ کے مضمرات کو دریافت کرتا ہے۔
اہم نکات
لچک ایک عارضی تبدیلی ہے، جبکہ پلاسٹکٹی ایک مستقل تبدیلی ہے۔
پیداوار پوائنٹ ان دو رویوں کے درمیان اہم حد کو نشان زد کرتا ہے۔
زیادہ تر ٹھوس مواد دونوں خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں جو لاگو قوت کی مقدار پر منحصر ہے۔
پلاسٹکٹی صنعتی دھات کاری کی اجازت دیتی ہے جیسے رولنگ اور ایکسٹروڈنگ۔
لچک کیا ہے؟
قوت کو ہٹانے کے بعد اس کی اصل شکل اور سائز میں واپس آنے کے لیے مواد کی طبعی خاصیت۔
زمرہ: مکینیکل پراپرٹی
کلیدی اشارے: لچکدار حد
عام مثالیں: ربڑ کے بینڈ، اسٹیل کے چشمے، ڈائیونگ بورڈ
توانائی کی حالت: ممکنہ توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے (الٹنے والا)
جوہری رویہ: انٹراٹومک بانڈز کی عارضی کھینچنا
پلاسٹکٹی کیا ہے؟
دباؤ کا شکار ہونے پر مواد کے بغیر ٹوٹے مستقل اخترتی سے گزرنے کا رجحان۔
زمرہ: مکینیکل پراپرٹی
کلیدی اشارے: پیداوار پوائنٹ
عام مثالیں: گیلی مٹی، چیونگم، سیسہ، سونا
توانائی کی حالت: توانائی کو حرارت کے طور پر ضائع کرتا ہے (ناقابل واپسی)
جوہری سلوک: جوہری تہوں کی مستقل سلائیڈنگ
موازنہ جدول
خصوصیت
لچک
پلاسٹکٹی
Reversibility
اتارنے پر مکمل طور پر الٹ جا سکتا ہے۔
مستقل؛ اصل حالت میں واپس نہیں آتا
اٹامک میکینکس
بانڈز بڑھتے ہیں لیکن برقرار رہتے ہیں۔
بانڈز ٹوٹتے ہیں اور نئی پوزیشنوں میں اصلاح کرتے ہیں۔
توانائی کا ذخیرہ
ممکنہ توانائی کو ذخیرہ اور بازیافت کیا جاتا ہے۔
اندرونی حرارت کے طور پر توانائی ضائع ہو جاتی ہے۔
فورس کی ضرورت ہے۔
مواد کی پیداوار پوائنٹ سے کم
مواد کی پیداوار کی طاقت سے زیادہ ہے۔
ساختی تبدیلی
کوئی مستقل اندرونی دوبارہ ترتیب نہیں ہے۔
ایٹموں / مالیکیولز کی مستقل نقل مکانی
ہُک کا قانون
عام طور پر ایک لکیری تعلق کی پیروی کرتا ہے۔
لکیری تناؤ کے قوانین کی پیروی نہیں کرتا ہے۔
عملی افادیت
شاک جذب اور توانائی کا ذخیرہ
مینوفیکچرنگ، جعل سازی، اور مولڈنگ
تفصیلی موازنہ
تناؤ - تناؤ کا رشتہ
لچکدار علاقے میں، مواد کی خرابی براہ راست لاگو بوجھ کے متناسب ہے، مطلب یہ ہے کہ قوت کو دوگنا کرنے سے اسٹریچ دوگنا ہوجاتا ہے۔ ایک بار جب تناؤ 'پیداوار کے نقطہ' سے گزر جاتا ہے، تو مواد پلاسٹک کے علاقے میں داخل ہو جاتا ہے جہاں قوت مسلسل برقرار رہنے کے باوجود یہ خراب ہوتی رہتی ہے۔ اس منتقلی کو سمجھنا انجینئرز کے لیے بہت ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ عمارتیں اور پل کبھی بھی عام بوجھ کے نیچے لچکدار رینج کو نہیں چھوڑتے ہیں۔
جوہری سطح کی تحریک
لچک اس وقت ہوتی ہے جب ایٹموں کو ان کی توازن کی پوزیشنوں سے تھوڑا سا دور کھینچ لیا جاتا ہے لیکن وہ اپنے اصل جالی کے انتظام میں بند رہتے ہیں۔ پلاسٹکٹی میں ایک ایسا رجحان شامل ہوتا ہے جسے 'ڈس لوکیشن موشن' کہا جاتا ہے، جہاں ایٹموں کے پورے طیارے ایک دوسرے کے پیچھے سے پھسلتے ہیں۔ ایک بار جب یہ پرتیں بدل جاتی ہیں، تو وہ نئی توازن کی پوزیشنوں میں آباد ہو جاتی ہیں، یہی وجہ ہے کہ مادّہ اپنی سابقہ شکل میں واپس نہیں جا سکتا۔
توانائی کی بازیابی بمقابلہ کھپت
ایک لچکدار مواد مکینیکل توانائی کے لیے بیٹری کی طرح کام کرتا ہے۔ جب آپ کمان کو کھینچتے ہیں، تو توانائی جاری ہونے تک لچکدار ممکنہ توانائی کے طور پر محفوظ ہوجاتی ہے۔ تاہم، پلاسٹک کی اخترتی ایک توانائی سے بھرپور عمل ہے جو اندرونی رگڑ کے ذریعے مکینیکل کام کو حرارت میں بدل دیتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ اگر آپ اسے تیزی سے آگے پیچھے موڑتے ہیں تو دھاتی تار لمس میں گرم محسوس ہوتا ہے جب تک کہ یہ خراب نہ ہو جائے یا ٹوٹ جائے۔
لچک اور قابلیت
لچک (تاروں میں دھات کو کھینچنا) اور خرابی (دھاتی کو چادروں میں ہتھوڑا لگانا) کے پیچھے پلاسٹکٹی بنیادی ملکیت ہے۔ اعلی پلاسٹکٹی والے مواد کو بغیر فریکچر کے پیچیدہ شکلوں میں شکل دی جا سکتی ہے، جو آٹوموٹو باڈی پینلز اور زیورات کے لیے ضروری ہے۔ لچکدار مواد کو ان اجزاء کے لیے ترجیح دی جاتی ہے جو اپنی شکل کھوئے بغیر، انجن والو اسپرنگس کی طرح نقل و حرکت کے لاکھوں چکروں کو برداشت کرتے ہیں۔
فوائد اور نقصانات
لچک
فوائد
+توانائی ذخیرہ کرنے کے قابل بناتا ہے۔
+صحت سے متعلق سیدھ کو برقرار رکھتا ہے۔
+اعلی تھکاوٹ مزاحمت
+مکینیکل جھٹکے جذب کرتا ہے۔
کونس
−محدود اخترتی کی حد
−اچانک ٹوٹنے والی ناکامی۔
−وقت گزرنے کے ساتھ جائیداد میں کمی آتی ہے۔
−درجہ حرارت کے لیے حساس
پلاسٹکٹی
فوائد
+مولڈنگ کی اجازت دیتا ہے۔
+اچانک فریکچر کو روکتا ہے۔
+دھات کی ری سائیکلنگ کو قابل بناتا ہے۔
+اعلی توانائی جذب
کونس
−مستقل شکل کا نقصان
−ساختی سختی کو کم کرتا ہے۔
−پتلا ہونے کا باعث بن سکتا ہے۔
−بار بار کام کرنے سے سخت ہو جاتا ہے۔
عام غلط فہمیاں
افسانیہ
لچکدار مواد ہمیشہ ربڑ کی طرح 'مسلسل' ہوتے ہیں۔
حقیقت
سٹیل دراصل سائنسی معنوں میں ربڑ سے زیادہ لچکدار ہوتا ہے کیونکہ اس میں لچک کا زیادہ ماڈیول ہوتا ہے۔ جب کہ ربڑ مزید پھیل سکتا ہے، اسٹیل بہت زیادہ درستگی اور طاقت کے ساتھ اپنی اصل شکل میں واپس آجاتا ہے جب کہ زیادہ تناؤ کی سطح کا نشانہ بننے کے بعد۔
افسانیہ
پلاسٹکٹی وہی ہے جو 'پلاسٹک' سے بنی ہے۔
حقیقت
طبیعیات میں، پلاسٹکٹی سے مراد مادے کی طرز عمل کی خاصیت ہے، نہ کہ کسی مخصوص مواد سے۔ سونا اور سیسہ جیسی دھاتوں میں بہت زیادہ پلاسٹکٹی ہوتی ہے، جو انہیں آسانی سے شکل دینے کی اجازت دیتی ہے، حالانکہ وہ واضح طور پر بولی کے معنی میں پولیمر یا 'پلاسٹک' نہیں ہیں۔
افسانیہ
ٹوٹنے والا مواد سب سے زیادہ لچکدار ہوتا ہے۔
حقیقت
شیشہ یا سیرامک جیسے ٹوٹنے والے مواد اکثر انتہائی لچکدار ہوتے ہیں لیکن ان کی لچکدار حد بہت تنگ ہوتی ہے اور تقریباً صفر پلاسٹکٹی ہوتی ہے۔ جب تک وہ اپنی حد تک نہ پہنچ جائیں اس وقت تک وہ بالکل اپنی شکل میں واپس آجاتے ہیں، اس مقام پر وہ مستقل طور پر خراب ہونے کی بجائے فوری طور پر بکھر جاتے ہیں۔
افسانیہ
ایک بار جب کوئی مواد پلاسٹک سے خراب ہوجاتا ہے، تو یہ ٹوٹ جاتا ہے۔
حقیقت
پلاسٹک کی خرابی کا مطلب یہ نہیں ہے کہ مواد ناکام ہو گیا ہے یا اپنی طاقت کھو گیا ہے۔ درحقیقت، پلاسٹک کی خرابی کے دوران بہت سی دھاتیں 'کام کی سختی' سے گزرتی ہیں، جو دراصل انہیں اپنی اصلی حالت سے زیادہ مضبوط اور سخت بناتی ہے۔
عمومی پوچھے گئے سوالات
مواد کی لچکدار حد کیا ہے؟
لچکدار حد دباؤ کی زیادہ سے زیادہ مقدار ہے جو مواد مستقل، پلاسٹک کی خرابی سے گزرنے سے پہلے برداشت کر سکتا ہے۔ اگر لاگو کی گئی قوت اس حد سے نیچے ہے، تو مواد اپنے اصل جہتوں پر واپس آجائے گا۔ اس حد کو عبور کرنے کے بعد، اندرونی ڈھانچہ تبدیل ہو جاتا ہے، اور بوجھ ہٹانے کے بعد بھی چیز 'مستقل سیٹ' یا نئی شکل برقرار رکھے گی۔
اگر ربڑ زیادہ لچکدار ہے تو اسپرنگس میں اسٹیل کیوں استعمال ہوتا ہے؟
اسٹیل کو اسپرنگس کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس کے اعلی 'ینگز ماڈیولس' اور اس کی شکل کو کھونے کے بغیر زیادہ دباؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت ہے۔ ربڑ 'کریپ' اور 'ہسٹریسس' سے گزرتا ہے، یعنی یہ ہمیشہ اپنی اصل شکل میں واپس نہیں آتا اور گرمی کے طور پر توانائی کھو سکتا ہے۔ اسٹیل بہت زیادہ متوقع اور زبردست واپسی فراہم کرتا ہے، جو مکینیکل ٹائمنگ اور بھاری بوجھ کی مدد کے لیے ضروری ہے۔
درجہ حرارت لچک اور پلاسٹکٹی کو کیسے متاثر کرتا ہے؟
عام طور پر، جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، مواد زیادہ پلاسٹک اور کم لچکدار بن جاتا ہے۔ حرارت حرارتی توانائی فراہم کرتی ہے جو ایٹموں کو ایک دوسرے سے آسانی سے آگے بڑھنے اور پھسلنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے لچک میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ لوہار جالی میں لوہے کو گرم کرتے ہیں۔ گرمی پیداوار کی طاقت کو کم کرتی ہے، مواد کو اس کے سخت لچکدار مرحلے سے باہر اور آسان شکل دینے کے لیے انتہائی پلاسٹک کے مرحلے میں منتقل کرتی ہے۔
کیا کوئی مواد سیدھا لچکدار سے ٹوٹا ہوا جا سکتا ہے؟
جی ہاں، یہ 'برٹل' مواد کی خصوصیت ہے۔ جب کہ 'ڈیکٹائل' مواد میں پلاسٹک کا ایک لمبا خطہ ہوتا ہے جہاں وہ چھیننے سے پہلے کھینچتے اور موڑتے ہیں، ٹوٹنے والے مواد جیسے کاسٹ آئرن، شیشہ یا پتھر میں پلاسٹک کا کوئی علاقہ نہیں ہوتا۔ وہ لچکدار طریقے سے برتاؤ کرتے ہیں جب تک کہ وہ اپنے بریکنگ پوائنٹ پر نہ پہنچ جائیں، اس وقت انہیں اچانک اور تباہ کن فریکچر کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
لچک کے تناظر میں ہک کا قانون کیا ہے؟
ہُک کا قانون فزکس کا ایک اصول ہے جو کہتا ہے کہ کسی سپرنگ کو کچھ فاصلے تک پھیلانے یا سکیڑنے کے لیے درکار قوت اس فاصلے کے متناسب ہے۔ اسے عام طور پر $F = k \Delta x$ کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جہاں $k$ آبجیکٹ کی مستقل عنصر کی خصوصیت ہے۔ یہ قانون صرف مواد کے 'لچکدار علاقے' کے اندر لاگو ہوتا ہے۔ ایک بار جب مواد پلاسٹک کے مرحلے تک پہنچ جاتا ہے، لکیری تعلق ختم ہو جاتا ہے۔
کیا یہ ممکن ہے کہ مواد بالکل لچکدار ہو؟
میکروسکوپک دنیا میں، کوئی بھی مواد 100% مکمل طور پر لچکدار نہیں ہے کیونکہ اخترتی کے چکر کے دوران کچھ توانائی ہمیشہ اندرونی رگڑ یا حرارت سے ضائع ہو جاتی ہے۔ تاہم، کچھ مواد جیسے کوارٹج یا مخصوص مخصوص مرکب بہت قریب آتے ہیں۔ جوہری پیمانے پر، ایک دوسرے سے ٹکرانے والے انفرادی گیس کے مالیکیولز کو اکثر بالکل لچکدار کے طور پر ماڈل بنایا جاتا ہے کیونکہ وہ کل حرکی توانائی کو محفوظ رکھتے ہیں۔
انجینئرنگ میں 'ییلڈ سٹرینتھ' کیا ہے؟
پیداوار کی طاقت مخصوص تناؤ کی سطح ہے جس پر مواد لچکدار رویے سے پلاسٹک کے رویے میں منتقل ہوتا ہے۔ یہ ساختی انجینئرنگ میں سب سے اہم اقدار میں سے ایک ہے۔ اگر بولٹ یا شہتیر سے بوجھ رکھنے کی توقع کی جاتی ہے، تو انجینئرز کو یہ یقینی بنانا چاہیے کہ تناؤ پیداوار کی طاقت سے کافی نیچے رہے تاکہ ڈھانچے کو وقت کے ساتھ ساتھ جھکنے یا مستقل طور پر خراب ہونے سے روکا جا سکے۔
پلاسٹکٹی اور لچک زمین کی پرت پر کیسے لاگو ہوتی ہے؟
زمین کی پرت قلیل مدتی دباؤ کے تحت لچکدار طریقے سے برتاؤ کرتی ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ توانائی کو ذخیرہ کر سکتی ہے جو بالآخر زلزلوں کے طور پر جاری ہوتی ہے۔ تاہم، لاکھوں سالوں میں اور مینٹل کی زیادہ گرمی اور دباؤ کے تحت، چٹانیں پلاسٹکیت کی نمائش کرتی ہیں۔ یہ لیتھوسفیئر کو بہنے اور موڑنے کی اجازت دیتا ہے، جس کے نتیجے میں پہاڑی سلسلے بنتے ہیں اور ٹیکٹونک پلیٹوں کی سست حرکت ہوتی ہے۔
فیصلہ
جب آپ کو کمپن جذب کرنے یا استعمال کے بعد کسی مخصوص شکل میں واپس آنے کے لیے کسی جزو کی ضرورت ہو تو اعلی لچک والے مواد کا انتخاب کریں۔ جب آپ کو مستقل طور پر کسی پروڈکٹ کو کسی مخصوص جیومیٹری میں ڈھالنے، جعل سازی کرنے یا شکل دینے کی ضرورت ہو تو اعلی پلاسٹکٹی والے مواد کا انتخاب کریں۔