Conţinut
Când vă gândiți la materiale rezistente care susțin un pod sau o clădire, s-ar putea să nu vă gândiți la elasticitate. Pentru a ajuta la determinarea elasticității materialelor, modulul lui Young determină stresul și încordarea. Această caracteristică mecanică a elasticității prezice modul în care un material rezistent se va deforma sub o forță specifică. Întrucât există o relație direct proporțională între stres și tulpină, un grafic reprezintă raportul dintre tensiunea și tensiunea.
Calculele Modulus ale tinerilor se referă la elasticitate
Calculele din modulul Young depind de forța aplicată, tipul de material și zona materialului. Stresul mediului se raportează la raportul forței aplicate în raport cu aria secțiunii transversale. De asemenea, tulpina ia în considerare modificarea lungimii unui material în raport cu lungimea sa inițială.
În primul rând, măsurați lungimea inițială a substanței. Folosind un micrometru, identificați secțiunea transversală a materialului. Apoi, cu același micrometru, măsurați diferitele diametre ale substanței. Apoi, utilizați diferite mase fante pentru a determina forța aplicată.
Pe măsură ce componentele se extind la diferite lungimi, utilizați o scară Vernier pentru a determina lungimea. În cele din urmă, descrieți măsurile de lungime diferite în raport cu forțele aplicate. Ecuația modulului lui Young este E = tensiune de tracțiune / tensiune de tracțiune ((FL) / (A * schimbare în L), unde F este forța aplicată, L este lungimea inițială, A este aria pătrată și E este modulul lui Young în Pașali (Pa). Folosind un grafic, puteți determina dacă un material prezintă elasticitate.
Aplicații relevante pentru modulul Young
Testarea la tracțiune ajută la identificarea rigidității materialelor folosind calculele modulului Young. Luați în considerare o bandă de cauciuc. Pe măsură ce întindeți o bandă de cauciuc, aplicați o forță pentru a o extinde. La un moment dat, banda de cauciuc se îndoaie, se deformează sau se rupe.
În acest fel, testarea la tracțiune evaluează elasticitatea diferitelor materiale. Acest tip de identificare clasifică în principal un comportament elastic sau plastic. Prin urmare, materialele sunt elastice atunci când se deformează suficient pentru a reveni la starea inițială. Cu toate acestea, un comportament plastic al unui material arată o deformare ireversibilă.
Dacă materialele experimentează o cantitate extinsă de forță, apare un punct de rupere final al forței. Diferitele materiale afișează o valoare a modulului Young mai mare sau mai mică. Prin testarea la tracțiune experimentală, materiale precum nylonul dezvăluie un modul Young mai mare la 48 MegaPascal (MPa), indicând un material excelent pentru crearea de elemente puternice. Alumida, nylonul umplut cu sticlă și carbonul demonstrează, de asemenea, o valoare ridicată a modulului Young de 70 MPa, ceea ce le face utile pentru componente și mai rezistente. Tehnologia medicală modernă folosește aceste materiale și testarea la tracțiune pentru a dezvolta implanturi sigure.