Le Module de Young ou Module élastique ou Module de traction, est la mesure des propriétés mécaniques de solides élastiques linéaires tels que des tiges, des fils, etc. Il existe d’autres nombres qui nous fournissent une mesure des propriétés élastiques d’un matériau. Certains d’entre eux sont le module de masse et le module de cisaillement, etc. Mais la valeur du module de Young est principalement utilisée. Cela est dû à la raison pour laquelle il donne des informations sur l’élasticité en traction d’un matériau. Dans cet article, nous discuterons de son concept et de la formule de module de Young avec des exemples. Apprenons le concept intéressant!
Formule du Module de Young
Qu’est-ce que le module de Young?
Module de Young, utilisé comme constante numérique. Il a été nommé en l’honneur du médecin et physicien anglais du 18ème siècle Thomas Young. Il décrit les propriétés élastiques d’un solide subissant une tension ou une compression dans une seule direction. Par exemple comme dans le cas d’une tige métallique qui après avoir été étirée ou comprimée dans le sens de la longueur revient à sa longueur d’origine.
C’est une mesure de la capacité d’un matériau à résister aux changements de longueur lorsqu’il est sous tension ou compression longitudinale. On l’appelle souvent le module d’élasticité. Nous le calculons en le divisant est calculé comme la contrainte longitudinale divisée par la contrainte. Contrainte et contrainte peuvent toutes deux être décrites dans le cas d’une barre métallique sous tension.
Le module d’Young est défini comme la propriété mécanique d’un matériau à résister à la compression ou à l’allongement par rapport à sa longueur d’origine. Il est noté E ou Y.
C’est aussi un fait que de nombreux matériaux ne sont pas linéaires et élastiques au-delà d’une petite quantité de déformation. Par conséquent, le module d’Young constant ne s’applique qu’aux substances élastiques linéaires. Ses valeurs dans le facteur de 10 ^ 9 Nm ^{-2} de matériau différent sont:
- Acier – 200
- Verre – 65
- Bois – 13
- Plastique – 3
Facteurs de module de Young
Nous pouvons affirmer que l’acier est de nature beaucoup plus rigide que le bois ou le plastique, car sa tendance à subir une déformation sous charge appliquée est moindre. En outre, le module de Young est utilisé pour déterminer la quantité de déformation d’un matériau sous une certaine charge.
De plus, il faut se rappeler que plus la valeur du module de Young dans les matériaux est faible, plus la déformation subie par un tel corps est importante. Comme nous le savons, une partie de l’échantillon d’argile se déforme plus que l’autre alors qu’une barre d’acier subira une déformation égale tout au long.
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La formule du module de Young
est la suivante selon la définition:
E=\(\frac{\sigma}{\varepsilon}\)
Nous pouvons également écrire la formule de module de Young en utilisant d’autres quantités, comme ci-dessous:
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 l’objet sous tension |
| A | C’est la section transversale réelle |
| \(\Delta L\) | C’est le changement de la longueur |
| \(L_0\) | C’est la longueur réelle |
Exemples résolus
Q.1: Découvrez la valeur du module de Young d’un matériau dont la contrainte et les contraintes élastiques sont respectivement de 4 N / m2 et de 0,30?
Solution:
Contrainte,
\(\sigma = 4 N m ^{-2}\)
Contrainte,
\(\varepsilon = 0.30\)
Ainsi, la jauge de Young est :
E=\(\frac{\sigma}{\varepsilon}\)
En remplaçant les valeurs, on obtient
E = \(\frac{4}{0.30} \)