jäykkyyden

Jäykkyyden käsite kuvaa järjestelmän vastustuskykyä muodonmuutokselle tai liikkeelle. Se esiintyy sekä elottomissa materiaaleissa että elävissä järjestelmissä ja voi viitata sekä staattiseen ominaisuuteen että dynaamiseen käytökseen. Jäykkyydestä tarkastellaan usein teknisissä ja biologisissa konteksteissa.

Fysikaalisessa ja materiaalitieteellisessä kontekstissa jäykkyys tarkoittaa voiman aiheuttaman muodonmuutoksen vastustamista. Yksinkertaisessa jousessa F = kΔx, jossa k on jäykkyys ja Δx on pituuden muutos; suurempi k antaa voimakkaamman vastuksen. Kolmiulotteisissa kappaleissa jäykkyys määritellään jännityksen ja muodonmuutoksen suhteella, ja sitä kuvataan usein Youngin modulilla E sekä mahdollisesti muilla kertoimilla. Jäykkyys voi olla anisotropista, eli riippua suunnasta ja rakenteesta.

Biologiassa jäykkyys viittaa nivelen tai pehmytkudosten vastustuskykyyn muodonmuutokselle. Passiivinen jäykkyys johtuu kudosten ja nivelten rakenteesta, kun taas aktiivinen jäykkyys syntyy lihasten tonuksesta ja hermostollisesta kontrollista. Poikkeuksellinen jäykkyys, esimerkiksi spastisuus tai arpikudoksen muodostuminen, voi rajoittaa liikettä ja aiheuttaa kipua.

Jäykkyydellä on merkitys myös suunnittelussa ja arkkitehtuurissa sekä teollisuudessa. Oikea jäykkyys tukee vakaata rakennetta ja minimoi tärinät, kun taas liian jäykkä rakenne voi olla herkkä murtumille ja halkeilulle. Liian joustava rakenne taas voi menettää muodon tai kantaa kuormia rajoitetusti.