ثابت المرونة هو مقياس لمرونة المادة، ويعبر عن مقدار القوة المطلوبة لتغيير شكل المادة بمقدار معين. ويُرمز له عادةً بالحرف k.
ويمكن التعبير عن قانون هوك، الذي يصف العلاقة بين الإجهاد (القوة) والإجهاد (التشوه)، باستخدام ثابت المرونة كالتالي:
F = kx
حيث:
- F هي القوة المؤثرة على المادة
- x هو الإجهاد (التشوه) الذي يحدث في المادة
- k هو ثابت المرونة
فكلما زاد ثابت المرونة، زادت قوة المقاومة التي تقدمها المادة للتشوه. وبعبارة أخرى، فإن المواد ذات ثابت المرونة العالي أكثر مرونة من المواد ذات ثابت المرونة المنخفض.
ويمكن استخدام ثابت المرونة لحساب العديد من الخصائص الفيزيائية للمادة، مثل:
- الحد الأقصى للإجهاد الذي يمكن أن تتحمله المادة دون أن تنكسر
- مقدار الطاقة المخزنة في المادة
- التردد الطبيعي للاهتزازات في المادة
وفيما يلي بعض الأمثلة على استخدام ثابت المرونة:
- يستخدم ثابت المرونة في تصميم الزنبركات لتحديد مقدار القوة التي يجب أن تبذلها الزنبركة للحفاظ على وزن معين.
- يستخدم ثابت المرونة في تصميم الينابيع لتحديد مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها في الربيع.
- يستخدم ثابت المرونة في تصميم المطاط لتحديد مقدار المقاومة التي يجب أن يقدمها المطاط للتشوه.
وبشكل عام، فإن ثابت المرونة هو مقياس مهم لمرونة المادة، ويستخدم في العديد من التطبيقات المختلفة في الفيزياء والهندسة.