Sadržaj
Modul elastičnosti, nazvan i Youngov modul, odnosi se na sposobnost materijala da se odupre silama rastezanja, kompresije i ekspanzije koje nameću vanjski uzroci. Ona definira količinu deformacije koju je materijal pod tim silama pretrpio, a istovremeno zadržava sjećanje na svoj izvorni oblik. Kad više ne postoje, na ovaj način, materijal će se vratiti u svoj početni oblik. Ova sposobnost koju posjeduje materijal u osnovi se svodi na točku naprezanja. Ako vanjske sile deformiraju materijal izvan te točke, on će se povlačenjem sila trajno deformirati i neće se vratiti u svoj izvorni oblik. Ako vas vanjske sile odvedu izvan naprezanja poduprtih točkom maksimalne čvrstoće materijala, to će rezultirati lomom. Pročitajte sljedeće savjete da biste saznali kako izračunati modul elastičnosti.
koraci
Metoda 1 od 3: Shvatite razliku između naprezanja i habanja
Imajte na umu da su materijalni naponi uzrokovani silama aksijalnog izduženja. Na primjer, povlačenje karamela bombona po duljini uzrokovat će da se isteže zbog napregnutog stresa.
Shvatite da je deformacija materijala uzrokovana smicarskom silom, okomito na njenu os. Na primjer, guranje sredine žice na teniski reket, savit će ga zbog primijenjenog smicanja.
Metoda 2 od 3: Odredite podatke potrebne za jednadžbe
Izmjerite proporcionalnu promjenu volumena (poznatog i kao bubrenje) materijala. Primijenite poznatu silu na materijal u smjerovima naprezanja i smicanja.Izmjerite dilataciju () koja se događa u materijalu samo primjenom naprezanja, a zatim izmjerite dilataciju () koja se događa u materijalu samo uz primjenu smicanja.
Metoda 3 od 3: Izračunajte
Izračunajte bruto modul. Ova vrijednost izražava čvrstoću materijala kada se vanjska sila vrši u aksijalnom smjeru, stvarajući napon. Vanjski tlak (sila puta površina na koju se vrši sila, izražen u) primijenjen na materijal jednak je dilataciji (bez jedinice mjere) bruto modulu (izraženom u). Kao, određuje se bruto modul koji će biti podijeljen sa.
Odredite modul smicanja. Ova vrijednost izražava čvrstoću materijala kada se vanjska sila aplicira u okomitom smjeru, stvarajući deformaciju. Vanjski tlak (sila puta površina na koju se vrši sila, izražen u) koji se primjenjuje na materijal jednak je dilataciji (bez jedinice mjere), umnoženoj modulu smicanja (izraženom u). Kao, bruto modul je određen da se podijeli sa.
Odredite Youngov modul. Naprezanje materijala rezultirat će proporcionalnom deformacijom i obrnuto. Youngov modul opisuje odnos stresa i deformacije koji su prisutni u njemu. Ovo je linearni odnos povezan s naponom prinosa. Youngov modul jednak je naponu podijeljenom s pretrpljenom deformacijom.
Savjet
- Kada primjenjujete vanjske sile na materijal kako biste izmjerili promjenu proporcionalnog volumena, izbjegavajte pretjerivati mjeru do točke kada materijal premašuje napon prinosa. Rezultirajuća trajna deformacija u ovom slučaju poništiće dobivene podatke.
- Vanjska sinusoidna sila za mjerenje promjene proporcionalnog volumena donijet će preciznije vrijednosti napona prinosa nego kod primjene homogene vanjske sile.
