Modulo di Young o modulo elastico o modulo di trazione, è la misura delle proprietà meccaniche di solidi elastici lineari come barre, fili, ecc. Esistono alcuni altri numeri che ci forniscono una misura delle proprietà elastiche di un materiale. Alcuni di questi sono modulo di massa e modulo di taglio ecc. Ma il valore del Modulo di Young è per lo più usato. Ciò è dovuto al motivo per cui fornisce informazioni sull’elasticità alla trazione di un materiale. In questo articolo, discuteremo il suo concetto e la formula del modulo di Young con esempi. Impariamo il concetto interessante!
Formula del modulo di Young
Che cos’è il modulo di Young?
Modulo di Young, usato come costante numerica. È stato chiamato per il medico e fisico inglese del 18 ° secolo Thomas Young. Descrive le proprietà elastiche di un solido sottoposto a tensione o compressione in una sola direzione. Ad esempio come nel caso di un’asta metallica che dopo essere stata allungata o compressa longitudinalmente ritorna alla sua lunghezza originale.
È una misura della capacità di un materiale di resistere a variazioni di lunghezza quando è sotto tensione o compressione longitudinale. Spesso ci riferiamo ad esso come il modulo di elasticità. Lo calcoliamo dividendolo è calcolato come lo stress longitudinale diviso per lo sforzo. Lo stress e la tensione possono essere descritti nel caso di una barra metallica sotto tensione.
Il modulo di Young è definito come la proprietà meccanica di un materiale per resistere alla compressione o all’allungamento rispetto alla sua lunghezza originale. È indicato come E o Y.
È anche un fatto che molti materiali non sono lineari ed elastici oltre una piccola quantità di deformazione. Pertanto il modulo costante di Young si applica solo alle sostanze elastiche lineari. I suoi valori nel fattore di 10 ^ 9 Nm ^ {-2} di materiale diverso sono:
- Steel-200
- Glass-65
- Wood-13
- Plastic-3
Young Modulus Factors
Possiamo affermare che l’acciaio è molto più rigido in natura rispetto al legno o alla plastica, poiché nella sua tendenza a sperimentare deformazioni sotto carico applicato è inferiore. Inoltre, il modulo di Young viene utilizzato per trovare quanto un materiale si deformerà sotto un certo carico.
Inoltre, dobbiamo ricordare che più basso è il valore del Modulo di Young nei materiali, maggiore è la deformazione vissuta da un tale corpo. Come sappiamo, una parte del campione di argilla si deforma più dell’altra mentre una barra d’acciaio subirà una deformazione uguale in tutto.
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La formula per il modulo di Young
Formula è la seguente secondo la definizione:
E = \(\frac {\sigma} {\varepsilon}\)
Possiamo anche scrivere la formula del modulo di Young usando altre quantità, come di seguito:
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’oggetto in tensione |
| A | e ‘ l’attuale area della sezione trasversale |
| \(\Delta L\) | la variazione in lunghezza |
| \(L_0\) | è la lunghezza effettiva |
Risolto Esempi
D. 1: scoprire il modulo di Young del valore di un materiale il cui elastico stress e le tensioni sono 4 N/m2 e 0,30 rispettivamente?
Soluzione:
Stress
\(\sigma = 4 N m^{-2} \)
Ceppo,
\(\varepsilon = 0.30 \)
Così, i Giovani del calibro di:
E = a \( \frac{\sigma }{\varepsilon } \)
Sostituendo i valori, otteniamo
E = a \( \frac{4}{0.30} \)