Módulo de Young o Módulo Elástico o Módulo de Tracción, es la medición de las propiedades mecánicas de sólidos elásticos lineales como varillas, cables, etc. Existen algunos otros números que nos proporcionan una medida de las propiedades elásticas de un material. Algunos de estos son módulo a granel y módulo de corte, etc. Pero el valor del módulo de Young se usa principalmente. Esto se debe a que proporciona información sobre la elasticidad a la tracción de un material. En este artículo, discutiremos su concepto y la Fórmula de Módulo de Young con ejemplos. ¡Aprendamos el concepto interesante!
Fórmula de Módulo de Young
¿Qué es el Módulo de Young?
Módulo de Young, utilizado como constante numérica. Fue nombrado en honor al físico y médico inglés del siglo XVIII Thomas Young. Describe las propiedades elásticas de un sólido sometido a tensión o compresión en una sola dirección. Por ejemplo, como en el caso de una varilla de metal que después de ser estirada o comprimida longitudinalmente vuelve a su longitud original.
Es una medida de la capacidad de un material para soportar cambios de longitud cuando está bajo tensión o compresión longitudinales. A menudo nos referimos a él como el módulo de elasticidad. Lo calculamos dividiéndolo Se calcula como la tensión longitudinal dividida por la tensión. La tensión y la tensión pueden describirse en el caso de una barra de metal bajo tensión.
El módulo de Young se define como la propiedad mecánica de un material para soportar la compresión o el alargamiento con respecto a su longitud original. Se denota como E o Y.
También es un hecho que muchos materiales no son lineales y elásticos más allá de una pequeña cantidad de deformación. Por lo tanto, el módulo de Young constante se aplica solo a sustancias elásticas lineales. Sus valores en el factor de 10^9 Nm^{-2} de diferentes materiales son:
- Acero-200
- Vidrio-65
- Madera-13
- Plástico-3
Los factores de módulo de Young
Podemos afirmar que el acero es mucho más rígido en naturaleza que la madera o el plástico, ya que en su tendencia a experimentar deformación bajo carga aplicada es menor. Además, el módulo de Young se utiliza para encontrar cuánto se deformará un material bajo una cierta carga.
Además, debemos recordar que cuanto menor es el valor del módulo de Young en los materiales, mayor es la deformación experimentada por dicho cuerpo. Como sabemos, una parte de la muestra de arcilla se deforma más que la otra, mientras que una barra de acero experimentará una deformación igual en todo.
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La fórmula para el módulo de Young
La fórmula es la siguiente de acuerdo con la definición:
E = \ (\frac{\sigma} {\varepsilon} \)
También podemos escribir la Fórmula de módulo de Young utilizando otras cantidades, como se muestra a continuación:
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 el objeto bajo tensión |
| Un | Que es el área de sección transversal |
| \(\Delta L\) | es el cambio en la longitud |
| \(L_0\) | es la longitud real |
Resuelto Ejemplos
P. 1: averiguar el módulo de Young valor de un material cuya elástica estrés y la tensión son 4 N/m2 y 0.30 respectivamente?
Solución:
el Estrés,
\(\sigma = 4 N m^{-2} \)
la Cepa,
\(\varepsilon = 0.30 \)
Así, los Jóvenes del indicador es:
E = \( \frac{\sigma }{\varepsilon } \)
Sustituyendo los valores, obtenemos
E = \( \frac{4}{0.30} \)