Kad razmišljate o čvrstim materijalima koji održavaju most ili zgradu, možda nećete razmišljati o elastičnosti. Pomažući u određivanju elastičnosti materijala, Youngov modul određuje naprezanje i naprezanje. Ova mehanička značajka elastičnosti predviđa kako će se čvrsti materijal deformirati pod određenom silom. Budući da postoji izravno proporcionalan odnos između naprezanja i naprezanja, grafikon predstavlja omjer između vlačnog naprezanja i naprezanja.
Young-ovi izračuni modula odnose se na elastičnost
Izračuni iz Young-ovog modula ovise o primijenjenoj sili, vrsti materijala i površini materijala. Naprezanje medija odnosi se na omjer primijenjene sile s obzirom na površinu presjeka. Također, soj uzima u obzir promjenu duljine materijala s obzirom na njegovu izvornu duljinu.
Prvo izmjerite početnu duljinu tvari. Pomoću mikrometra prepoznajete površinu presjeka materijala. Zatim istim mikrometrom izmjerite različite promjere tvari. Dalje, pomoću različitih prorezanih masa odredite primijenjenu silu.
Kako se komponente protežu na različitim duljinama, upotrijebite Vernier-ovu ljestvicu da odredite duljinu. Na kraju, nacrtajte mjere različitih dužina s obzirom na primijenjene sile. Young-ova jednadžba modula je E = vlačno naprezanje / vlačno naprezanje = (FL) / (A * promjena u L), gdje je F primijenjena sila, L je početna duljina, A kvadratna površina, a E je Youngov modul u Pascalima (Godišnje). Pomoću grafa možete utvrditi pokazuje li materijal elastičnost.
Relevantne prijave za Youngov modul
Vlačno ispitivanje pomaže identificirati krutost materijala pomoću izračuna Young-ovog modula. Razmislite o gumenoj traci. Dok rastežete gumenu traku, primjenjujete silu kako biste je produžili. U nekom se trenutku gumica savija, deformira ili lomi.
Na taj se način ispitivanjem vlačnosti ocjenjuje elastičnost različitih materijala. Ova vrsta identifikacije uglavnom kategorizira elastično ili plastično ponašanje. Stoga su materijali elastični kad se dovoljno deformiraju da se vrate u početno stanje. Međutim, plastično ponašanje materijala pokazuje nepovratnu deformaciju.
Ako materijali iskusi veliku količinu sile, dolazi do krajnje točke pucanja čvrstoće. Različiti materijali prikazuju veću ili nižu vrijednost Young-ovog modula. Eksperimentalnim ispitivanjem vlačnosti, materijali poput najlona otkrivaju veći Youngov modul na 48 MegaPascal (MPa) što ukazuje na izvrstan materijal za stvaranje jakih elemenata. Alumid, najlon i karbonamid napunjeni staklom također pokazuju visoku vrijednost Young-ovog modula od 70 MPa što ih čini korisnima za još čvršće komponente. Suvremena medicinska tehnologija koristi ove materijale i ispitivanje vlačnošću za razvoj sigurnih implantata.