ಕಾಠಿನ್ಯ

ಕಾಠಿನ್ಯವು ಯಾಂತ್ರಿಕ  ಕಚ್ಚುಮಾಡುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಉಜ್ಜುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟುಮಾಡಲಾದ ಸ್ಥಳೀಕೃತ ನಮ್ಯ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಲಾದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಒಂದು ಅಳತೆ. ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳು (ಉದಾ. ಲೋಹಗಳು) ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ (ಉದಾ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‍ಗಳು) ಗಡಸಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವ ಕಾಠಿನ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಬಲ ಅಂತರಾಣು ಬಂಧಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಲಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾದ ಘನ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ತನೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ; ಹಾಗಾಗಿ, ಕಾಠಿನ್ಯದ ಭಿನ್ನ ಅಳತೆಗಳಿವೆ: ಕೆರೆ ಕಾಠಿನ್ಯ, ಕಚ್ಚು ಕಾಠಿನ್ಯ, ಮತ್ತು ಹಿನ್ನೆಗೆತ ಕಾಠಿನ್ಯ.

ಕಾಠಿನ್ಯವು ಮಣಿಯುವಿಕೆ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಅನಮ್ಯತೆ, ನಮ್ಯತೆ, ಕೃಷ್ಟಿ, ಬಲ, ಸ್ನಿಗ್ಧ-ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ, ಮತ್ತು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ.

ಗಟ್ಟಿ ಭೌತದ್ರವ್ಯದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಪಿಂಗಾಣಿ ಸಾಮಾನು, ಕಾಂಕ್ರೀಟ್, ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳು, ಮತ್ತು ಅತಿಗಟ್ಟಿ ವಸ್ತುಗಳು. ಇವನ್ನು ಮೃದು ಭೌತದ್ರವದಿಂದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದು.

ಘನ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಘನವಸ್ತುಗಳು ಬಲಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ:

• ಅವು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ—ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಆಕಾರವನ್ನು ಬದಲಿಸುವ, ಆದರೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತೆಗೆದಾಗ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿನ "ಕಾಠಿನ್ಯ"ವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಅನಮ್ಯತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಸಾಮಗ್ರಿಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಅವು ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ—ಬಲಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಆಕಾರವನ್ನು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ, ಆದರೆ ಒಂದೇ ತುಂಡಾಗಿ ಉಳಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಬಾಗು ಬಲವೆಂದರೆ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ವಿಕಾರವು ನಮ್ಯ ವಿಕಾರಕ್ಕೆ ಬಿಟ್ಟುಕೊಡುವ ಬಿಂದು. ನಮ್ಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಾರವು ಅರೇಖೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಒತ್ತಡ-ಕೃಷ್ಟಿ ಬಾಗಿನಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅವಲೋಕಿಸಲಾದ ಲಕ್ಷಣಗಳಾದ ಕೆರೆ ಮತ್ತು ಕಚ್ಚು ಕಾಠಿನ್ಯವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿ ಅಳೆಯಲಾದಂತೆ.
• ಅವು ಮುರಿಯುತ್ತವೆ—ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ತುಂಡುಗಳಾಗಿ.

ಕಣದ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಕಾಠಿನ್ಯ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಹಾಲ್-ಪೆಚ್ ಸಂಬಂಧ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಒಂದು ಮಹತ್ವದ ಕಣ ಗಾತ್ರದ ಕೆಳಗೆ, ಕಣದ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಕಾಠಿನ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ವಿಲೋಮ ಹಾಲ್-ಪೆಚ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.