Ko razmišljate o trdnih materialih, ki vzdržujejo most ali zgradbo, morda ne boste razmišljali o elastičnosti. Young pomaga pri določanju elastičnosti materialov določiti napetost in napetost. Ta mehanska lastnost elastičnosti napoveduje, kako se bo trden material deformiral pod določeno silo. Ker obstaja napetost in deformacija v sorazmernem razmerju, graf predstavlja razmerje med natezno napetostjo in deformacijo.
Young-ovi izračuni modulov se nanašajo na elastičnost
Izračuni iz Youngovega modula so odvisni od uporabljene sile, vrste materiala in površine materiala. Napetost medija se nanaša na razmerje med uporabljeno silo in površino preseka. Tudi sev upošteva spremembo dolžine materiala glede na njegovo prvotno dolžino.
Najprej izmerite začetno dolžino snovi. Z mikrometrom določite površino preseka materiala. Nato z istim mikrometrom izmerite različne premere snovi. Nato z različnimi masami z režami določite uporabljeno silo.
Ker se sestavni deli raztezajo na različne dolžine, za določitev dolžine uporabite lestvico Vernier. Na koncu narišite različne dolžinske mere glede na uporabljene sile. Youngova enačba modula je E = natezna napetost / natezna deformacija = (FL) / (A * sprememba L), kjer je F uporabljena sila, L je začetna dolžina, A kvadratna površina in E je Youngov modul v Pascalih (Pa). Z grafom lahko ugotovite, ali material kaže elastičnost.
Ustrezne prijave za Youngov modul
Natezno preskušanje pomaga določiti togost materialov z uporabo izračunov Youngovega modula. Razmislite o gumici. Ko raztegnete gumico, s silo razširite. Na neki točki se gumijasti trak upogne, deformira ali zlomi.
Na ta način se z nateznim preskusom oceni elastičnost različnih materialov. Ta vrsta identifikacije večinoma kategorizira elastično ali plastično vedenje. Zato so materiali elastični, ko se dovolj deformirajo, da se vrnejo v začetno stanje. Vendar plastično obnašanje materiala kaže nepovratno deformacijo.
Če materiali občutijo veliko količino sile, pride do največje točke porušitve trdnosti. Različni materiali kažejo višjo ali nižjo vrednost Young-ovega modula. Z eksperimentalnimi nateznimi preskusi materiali, kot je najlon, razkrijejo višji Youngov modul pri 48 MegaPascal (MPa), kar kaže na odličen material za ustvarjanje močnih elementov. Alumide, na steklo napolnjeni najlon in ogljikovid kažejo tudi visoko vrednost Young-ovega modula 70 MPa, zaradi česar so uporabni za še trdnejše komponente. Sodobna medicinska tehnologija uporablja te materiale in natezne preizkuse za razvoj varnih vsadkov.