Ketika Anda memikirkan bahan kokoh yang menopang jembatan atau bangunan, Anda mungkin tidak memikirkan elastisitas. Dalam membantu menentukan elastisitas bahan, modulus Young menentukan tegangan dan regangan. Fitur mekanis elastisitas ini memprediksi bagaimana bahan yang kokoh akan berubah bentuk di bawah gaya tertentu. Karena ada hubungan proporsional langsung antara tegangan dan regangan, grafik mewakili rasio antara tegangan tarik dan regangan.
Perhitungan Modulus Young Berkaitan dengan Elastisitas
Perhitungan dari modulus Young tergantung pada gaya yang diterapkan, jenis material dan luas material. Tegangan media berhubungan dengan rasio gaya yang diterapkan sehubungan dengan luas penampang. Juga, regangan mempertimbangkan perubahan panjang bahan sehubungan dengan panjang aslinya.
Pertama, Anda mengukur panjang awal zat. Menggunakan mikrometer, Anda mengidentifikasi luas penampang material. Kemudian, dengan mikrometer yang sama, ukur diameter zat yang berbeda. Selanjutnya, gunakan berbagai massa slotted untuk menentukan gaya yang diterapkan.
Saat komponen memanjang pada berbagai panjang, gunakan skala Vernier untuk menentukan panjangnya. Akhirnya, plot ukuran panjang yang berbeda sehubungan dengan gaya yang diterapkan. Persamaan modulus Young adalah E = tegangan tarik/regangan tarik = (FL) / (A * perubahan L), di mana F adalah gaya yang diterapkan, L adalah panjang awal, A adalah luas persegi, dan E adalah modulus Young dalam Pascals (Pa). Dengan menggunakan grafik, Anda dapat menentukan apakah suatu bahan menunjukkan elastisitas.
Aplikasi yang Relevan untuk Modulus Young
Pengujian tarik membantu mengidentifikasi kekakuan material menggunakan perhitungan modulus Young. Pertimbangkan karet gelang. Saat Anda meregangkan karet gelang, Anda menerapkan kekuatan untuk memperpanjangnya. Pada titik tertentu, karet gelang itu bengkok, berubah bentuk, atau patah.
Dengan cara ini, pengujian tarik mengevaluasi elastisitas bahan yang berbeda. Jenis identifikasi ini terutama mengkategorikan perilaku elastis atau plastis. Oleh karena itu, bahan elastis ketika mereka cukup berubah bentuk untuk kembali ke keadaan awal. Namun, perilaku plastis suatu material menunjukkan deformasi yang tidak dapat dibalik.
Jika material mengalami sejumlah gaya yang ekstensif, titik pecah kekuatan ultimit terjadi. Bahan yang berbeda menampilkan nilai modulus Young yang lebih tinggi atau lebih rendah. Dengan pengujian tarik eksperimental, bahan seperti nilon mengungkapkan modulus Young yang lebih tinggi pada 48 MegaPascal (MPa) yang menunjukkan bahan yang sangat baik untuk menciptakan elemen yang kuat. Alumida, nilon berisi kaca, dan karbonmida juga menunjukkan nilai modulus Young yang tinggi sebesar 70 MPa, membuatnya berguna untuk komponen yang lebih kokoh. Teknologi medis modern menggunakan bahan-bahan ini dan pengujian tarik untuk mengembangkan implan yang aman.