Когато мислите за здрави материали, които поддържат мост или сграда, може да не мислите за еластичност. Помагайки да се определи еластичността на материалите, модулът на Young определя напрежението и деформацията. Тази механична характеристика на еластичност предсказва как здравият материал ще се деформира под определена сила. Тъй като има пряко пропорционална връзка между напрежението и деформацията, графиката представлява съотношението между опъващото напрежение и деформацията.
Изчисленията на модула на Young са свързани с еластичността
Изчисленията от модула на Йънг зависят от приложената сила, вида на материала и площта на материала. Напрежението на средата е свързано със съотношението на приложената сила по отношение на площта на напречното сечение. Също така щамът отчита промяната в дължината на материала по отношение на първоначалната му дължина.
Първо измервате първоначалната дължина на веществото. С помощта на микрометър определяте площта на напречното сечение на материала. След това, със същия микрометър, измерете различните диаметри на веществото. След това използвайте различни маси с прорези, за да определите приложената сила.
Тъй като компонентите се простират на различни дължини, използвайте скала на Верние, за да определите дължината. Накрая начертайте различните мерки за дължина по отношение на приложените сили. Уравнението на модула на Young е E = напрежение на опън / деформация на опън = (FL) / (A * промяна в L), където F е приложената сила, L е началната дължина, A е квадратната площ, а E е модулът на Йънг в Паскали (Па). Използвайки графика, можете да определите дали даден материал показва еластичност.
Съответни приложения за модула на Young
Изпитването на опън помага да се идентифицира твърдостта на материалите, като се изчисляват модулите на Young. Помислете за ластик. Докато опъвате ластик, прилагате сила, за да го удължите. В даден момент ластикът се огъва, деформира или счупва.
По този начин, изпитването на опън оценява еластичността на различни материали. Този тип идентификация категоризира основно еластично или пластично поведение. Следователно материалите са еластични, когато се деформират достатъчно, за да се върнат в първоначалното състояние. Пластичното поведение на материала обаче показва необратима деформация.
Ако материалите изпитват голямо количество сила, настъпва крайна точка на разрушаване на якостта. Различните материали показват по-висока или по-ниска стойност на модула на Young. При експериментално изпитване на опън материали като найлон разкриват по-висок модул на Йънг при 48 MegaPascal (MPa), което показва отличен материал за създаване на здрави елементи. Алумидът, напълненият със стъкло найлон и карбомидът също демонстрират висока стойност на модула на Young от 70 MPa, което ги прави полезни за още по-здрави компоненти. Съвременната медицинска технология използва тези материали и изпитване на опън за разработване на безопасни импланти.