다리나 건물을 지탱하는 튼튼한 재료를 생각할 때 탄성에 대해 생각하지 않을 수도 있습니다. 재료의 탄성을 결정하는 데 도움이되는 Young 's modulus는 응력과 변형을 결정합니다. 이 탄성의 기계적 특징은 견고한 재료가 특정 힘 하에서 어떻게 변형되는지를 예측합니다. 응력과 변형 사이에는 정비례 관계가 있기 때문에 그래프는 인장 응력과 변형 사이의 비율을 나타냅니다.
탄성과 관련된 영 계수 계산
영률 계산은 적용된 힘, 재질 유형 및 재질 영역에 따라 달라집니다. 매체의 응력은 단면적에 대해 적용된 힘의 비율과 관련이 있습니다. 또한 변형률은 원래 길이에 대한 재료의 길이 변화를 고려합니다.
먼저 물질의 초기 길이를 측정합니다. 마이크로 미터를 사용하여 재료의 단면적을 식별합니다. 그런 다음 동일한 마이크로 미터로 물질의 다른 직경을 측정합니다. 다음으로 다양한 슬롯 질량을 사용하여 적용된 힘을 결정합니다.
구성 요소가 다양한 길이로 확장되므로 Vernier 스케일을 사용하여 길이를 결정하십시오. 마지막으로 적용된 힘과 관련하여 다른 길이 측정 값을 플로팅합니다. 영률 방정식은 E = 인장 응력 / 인장 변형 = (FL) / (A * L의 변화), 여기서 F는 적용된 힘, L은 초기 길이, A는 정사각형 영역, E는 파스칼의 영 계수 (아빠). 그래프를 사용하여 재료가 탄성을 나타내는 지 여부를 확인할 수 있습니다.
Young 's Modulus에 대한 관련 응용
인장 테스트는 Young의 계수 계산을 사용하여 재료의 강성을 식별하는 데 도움이됩니다. 고무 밴드를 고려하십시오. 고무 밴드를 늘릴 때 힘을 가하여 늘립니다. 어느 시점에서 고무 밴드가 구부러 지거나 변형되거나 부러집니다.
이러한 방식으로 인장 시험은 다양한 재료의 탄성을 평가합니다. 이러한 유형의 식별은 주로 탄성 또는 소성 동작을 분류합니다. 따라서 재료가 초기 상태로 돌아갈 수있을만큼 충분히 변형되면 탄성이 있습니다. 그러나 재료의 소성 거동은 비가 역적 변형을 나타냅니다.
재료에 막대한 힘이 가해지면 최종 강도 파열 점이 발생합니다. 다른 재질은 더 높거나 더 낮은 영 계수 값을 표시합니다. 실험적인 인장 시험을 통해 나일론과 같은 재료는 48MPa (MegaPascal)에서 더 높은 영률을 보여 강력한 요소를 생성하는 데 탁월한 재료임을 나타냅니다. 알루 마이드, 유리 충전 나일론 및 카보 마이 드는 또한 70MPa의 높은 영률 값을 나타내므로 더욱 견고한 부품에 유용합니다. 현대 의료 기술은 이러한 재료와 인장 테스트를 사용하여 안전한 임플란트를 개발합니다.