Cuando piensa en materiales resistentes que sostienen un puente o edificio, es posible que no piense en la elasticidad. Al ayudar a determinar la elasticidad de los materiales, el módulo de Young determina la tensión y la tensión. Esta característica mecánica de la elasticidad predice cómo se deformará un material resistente bajo una fuerza específica. Dado que existe una relación directamente proporcional entre el esfuerzo y la deformación, un gráfico representa la relación entre el esfuerzo de tracción y la deformación.
Los cálculos del módulo de Young se relacionan con la elasticidad
Los cálculos del módulo de Young dependen de la fuerza aplicada, El tipo de material y el área del material. La tensión del medio se relaciona con la relación de la fuerza aplicada con respecto al área de la sección transversal. Además, la cepa considera el cambio en la longitud de un material con respecto a su longitud original.
Primero, mide la longitud inicial de la sustancia. Usando un micrómetro, identifica el área de la sección transversal del material. Luego, con el mismo micrómetro, mida los diferentes diámetros de la sustancia. Luego, use varias masas ranuradas para determinar la fuerza aplicada.
A medida que los componentes se extienden a varias longitudes, use una escala Vernier para determinar la longitud. Finalmente, trace las diferentes medidas de longitud con respecto a las fuerzas aplicadas. La ecuación del módulo de Young es E \u003d tensión de tensión /deformación por tracción \u003d (FL) /(A * cambio en L), donde F es la fuerza aplicada, L es la longitud inicial, A es el área cuadrada y E es el módulo de Young en Pascales (Pensilvania). Mediante un gráfico, puede determinar si un material muestra elasticidad.
Aplicaciones relevantes para el módulo de Young
Las pruebas de tracción ayudan a identificar la rigidez de los materiales utilizando los cálculos del módulo de Young. "Consider a rubber band.", 3, [[A medida que estira una banda elástica, aplica una fuerza para extenderla. En algún momento, la banda elástica se dobla, deforma o rompe.
De esta forma, las pruebas de tracción evalúan la elasticidad de diferentes materiales. Este tipo de identificación clasifica principalmente un comportamiento elástico o plástico. Por lo tanto, los materiales son elásticos cuando se deforman lo suficiente como para volver al estado inicial. Sin embargo, el comportamiento plástico de un material muestra una deformación no reversible.
Si los materiales experimentan una gran cantidad de fuerza, se produce un punto de ruptura de resistencia final. Diferentes materiales muestran un valor de módulo de Young más alto o más bajo. Con las pruebas experimentales de tracción, materiales como el nylon revelan un módulo de Young más alto a 48 Megapascal (MPa), lo que indica un material excelente para crear elementos fuertes. El alúmina, el nylon relleno de vidrio y la carbonmida también demuestran un alto valor de módulo de Young de 70 MPa, lo que los hace útiles para componentes aún más resistentes. La tecnología médica moderna utiliza estos materiales y pruebas de tracción para desarrollar implantes seguros.
