Youngs modul eller elastisk modul eller Trækmodul, er måling af mekaniske egenskaber af lineære elastiske faste stoffer som stænger, ledninger osv. Der findes nogle andre tal, der giver os et mål for et materiales elastiske egenskaber. Nogle af disse er Bulk modulus og Shear modulus osv. Men værdien af Youngs modul bruges mest. Dette skyldes grunden til, at det giver information om materialets trækelasticitet. I denne artikel vil vi diskutere dets koncept og Youngs Modulformel med eksempler. Lad os lære det interessante koncept!
Youngs Modulformel
Hvad er Youngs modul?
Youngs modul, brugt som en numerisk konstant. Det blev opkaldt efter den engelske læge og fysiker Thomas Young fra det 18.århundrede. Den beskriver de elastiske egenskaber af et fast stof, der gennemgår spænding eller kompression i kun en retning. For eksempel som i tilfælde af en metalstang, der efter at være strakt eller komprimeret i længderetningen vender tilbage til sin oprindelige længde.
det er et mål for et materiales evne til at modstå ændringer i længden, når det er under længderetning eller kompression. Ofte henviser vi til det som elasticitetsmodulet. Vi beregner det ved at dividere det beregnes som den langsgående stress divideret med stammen. Stress og belastning begge kan beskrives i tilfælde af en metalstang under spænding.
Youngs modul er defineret som den mekaniske egenskab af et materiale til at modstå kompressionen eller forlængelsen i forhold til dets oprindelige længde. Det betegnes som E eller Y.
det er også en kendsgerning, at mange materialer ikke er lineære og elastiske ud over en lille mængde deformation. Derfor gælder constant Youngs modul kun for lineære elastiske stoffer. Dens værdier i faktoren 10^9 Nm^{-2} af forskellige materialer er:
- stål – 200
- glas – 65
- træ – 13
- plast – 3
Youngs Modulfaktorer
Vi kan hævde, at stål er meget mere stift i naturen end træ eller plast, da det i sin tendens til at opleve deformation under påført belastning er mindre. Youngs modul bruges også til at finde ud af, hvor meget et materiale vil deformere under en vis belastning.
Vi skal også huske, at jo lavere værdien af Youngs modul i materialer er, desto mere er deformationen oplevet af en sådan krop. Som vi ved, at den ene del af lerprøven deformeres mere end den anden, mens en stålstang vil opleve en lige deformation overalt.
få den enorme liste over Fysikformler her
formlen for Youngs modul
formel er som følger i henhold til definitionen:
E = \ (\frac {\sigma} {\varepsilon} \)
Vi kan også skrive Youngs Modulformel ved hjælp af andre mængder, som nedenfor:
E = \( \frac{FL_0}{A \Delta L} \)
Notations Used in the Young’s Modulus Formula
Where,
E | Young’s modulus in Pa |
\(\sigma \) | The uniaxial stress in Pa |
\(\varepsilon\) | The strain or proportional deformation |
F | The force exerted by objektet under spænding |
A | det er det faktiske tværsnitsareal |
\(\Delta L\) | det er ændringen i længden |
\(L_0\) | det er den faktiske længde |
løst eksempler
spørgsmål 1: Find ud af Youngs modulværdi af et materiale, hvis elastiske stress og stammer er henholdsvis 4 N/m2 og 0,30?
opløsning:
Stress,
\(\sigma = 4 n m^{-2}\)
stamme,
\(\varepsilon = 0,30\)
så Youngs måler er:
E = \( \frac{\sigma }{\varepsilon}\)
Ved at erstatte værdierne får vi
e = \( \frac{4}{0.30} \)