Sadržaj
Kad razmišljate o čvrstim materijalima koji održavaju most ili zgradu, možda nećete razmišljati o elastičnosti. Pomažući utvrđivanju elastičnosti materijala, Youngov modul određuje stres i naprezanje. Ova mehanička značajka elastičnosti predviđa kako će se čvrst materijal deformirati pod određenom silom. Budući da postoji izravno proporcionalan odnos napona i naprezanja, graf predstavlja omjer vlačnog naprezanja i naprezanja.
Mladi proračuni modula odnose se na elastičnost
Izračuni iz Youngovog modula ovise o primijenjenoj sili, vrsti materijala i površini materijala. Napon na mediju odnosi se na omjer primijenjene sile u odnosu na površinu poprečnog presjeka. Također, soj uzima u obzir promjenu duljine materijala u odnosu na njegovu izvornu duljinu.
Prvo izmjerite početnu duljinu tvari. Pomoću mikrometra prepoznajete površinu poprečnog presjeka materijala. Zatim istim mikrometrom izmjerite različite promjere tvari. Zatim odredite primijenjenu silu pomoću raznih prorezanih masa.
Kako se komponente protežu raznim duljinama, za određivanje duljine upotrijebite Vernierovu ljestvicu. Konačno, nacrtajte mjere različite duljine u odnosu na primijenjene sile. Youngova jednadžba modula je E = naponski napon / natezni naprezanje = (FL) / (A * promjena u L), gdje je F primijenjena sila, L je početna duljina, A je kvadratna površina, a E je Youngov modul u Pascalima (Godišnje). Pomoću grafikona možete odrediti pokazuje li materijal elastičnost.
Relevantne aplikacije za mlade module
Ispitivanja zatezanjem pomažu identificirati krutost materijala primjenom Youngovih izračuna modula. Razmislite o gumenoj traci. Dok protežete gumicu, primijenite silu da je produžite. U nekom se trenutku gumena traka savija, deformira ili lomi.
Na taj način, ispitivanjem zatezanjem procjenjuje se elastičnost različitih materijala. Ova vrsta identifikacije uglavnom kategorizira elastično ili plastično ponašanje. Dakle, materijali su elastični kada se dovoljno deformiraju da se vrate u početno stanje. Međutim, plastično ponašanje materijala pokazuje nepovratnu deformaciju.
Ako materijali doživljavaju veliku količinu sile, dolazi do pucanja krajnje čvrstoće. Različiti materijali prikazuju veću ili nižu Youngovu vrijednost modula. Uz eksperimentalno ispitivanje zatezanjem, materijali poput najlona otkrivaju veći Youngov modul od 48 MegaPascal (MPa), što ukazuje na odličan materijal za stvaranje jakih elemenata. Alumid, najlon ispunjen staklom i karboksidom također pokazuju visoku Youngovu vrijednost modula od 70 MPa što ih čini korisnim za još čvršće komponente. Suvremena medicinska tehnologija koristi te materijale i zatezna ispitivanja za razvoj sigurnih implantata.