Contenu
- Les calculs du module de Young se rapportent à l’élasticité
- Applications pertinentes pour le module de Young
Lorsque vous pensez à des matériaux solides qui soutiennent un pont ou un bâtiment, vous pouvez ne pas penser à l'élasticité. En aidant à déterminer l’élasticité des matériaux, le module de Young détermine la contrainte et la déformation. Cette caractéristique mécanique de l'élasticité prédit la déformation d'un matériau résistant sous une force spécifique. Comme il existe une relation directement proportionnelle entre contrainte et déformation, un graphique représente le rapport entre la contrainte de traction et la déformation.
Les calculs du module de Young se rapportent à l’élasticité
Les calculs à partir du module de Young dépendent de la force appliquée, du type de matériau et de la surface du matériau. La contrainte du support est liée au rapport entre la force appliquée et la surface de la section. En outre, la déformation prend en compte le changement de longueur d'un matériau par rapport à sa longueur d'origine.
Tout d'abord, vous mesurez la longueur initiale de la substance. À l'aide d'un micromètre, vous identifiez la surface transversale du matériau. Puis, avec le même micromètre, mesurez les différents diamètres de la substance. Ensuite, utilisez différentes masses fendues pour déterminer la force appliquée.
Comme les composants s’étendent sur différentes longueurs, utilisez une échelle de Vernier pour déterminer la longueur. Enfin, tracez les différentes mesures de longueur par rapport aux forces appliquées. L'équation du module de Young est E = contrainte de traction / contrainte de traction = (FL) / (A * variation de L), où F est la force appliquée, L la longueur initiale, A la surface carrée et E le module de Young en Pascals. (Pennsylvanie). À l'aide d'un graphique, vous pouvez déterminer si un matériau présente une élasticité.
Applications pertinentes pour le module de Young
L’essai de traction permet d’identifier la rigidité des matériaux à l’aide des calculs du module de Young. Considérons un élastique. Lorsque vous étirez un élastique, vous appliquez une force pour l’étendre. À un moment donné, l'élastique se plie, se déforme ou se casse.
De cette façon, les tests de traction évaluent l'élasticité de différents matériaux. Ce type d’identification classe principalement un comportement élastique ou plastique. Par conséquent, les matériaux sont élastiques lorsqu'ils se déforment suffisamment pour revenir à l'état initial. Cependant, un comportement plastique d'un matériau montre une déformation irréversible.
Si les matériaux subissent une force importante, un point de rupture de résistance ultime se produit. Différents matériaux affichent une valeur de module de Young supérieure ou inférieure. Avec des tests de traction expérimentaux, des matériaux tels que le nylon révèlent un module de Young plus élevé à 48 MegaPascal (MPa), ce qui en fait un excellent matériau pour la création d’éléments forts. L’alumide, le nylon chargé de verre et le carbonmide présentent également une valeur de module de Young élevée de 70 MPa, ce qui les rend utiles pour des composants encore plus robustes. La technologie médicale moderne utilise ces matériaux et des tests de traction pour développer des implants sûrs.