science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe elastische modulus

te berekenen

De elasticiteitsmodulus, ook wel de elasticiteitsmodulus of de Young-modulus genoemd, is in wezen een maat voor de stijfheid van een materiaal. Het wordt dus vaak gebruikt in ontwerp- en engineeringtoepassingen. Waarden die worden gebruikt bij het berekenen van de elastische modulus worden over het algemeen verzameld met behulp van gegevens van zorgvuldig gecontroleerde experimenten waarbij krachten worden opgelegd aan materialen. De onderstaande stappen beschrijven de berekening van de elastische modulus met behulp van de waarden van een dergelijk experiment en een formule die is afgeleid van de wet van Hooke, waarin staat dat de elasticiteitsmodulus gelijk is aan de verhouding tussen spanning en rek.

Vraag de numerieke waarden voor de volgende variabelen van het experiment: F = de kracht uitgeoefend op het materiaal A = het dwarsdoorsnedeoppervlak waardoor de kracht werd uitgeoefend op het materiaal L2 = hoeveelheid de lengte van het materiaal dat verandert wanneer de kracht wordt uitgeoefend L1 = oorspronkelijke lengte van het materiaal (voordat de kracht werd uitgeoefend)

Vervang de verkregen waarden in de volgende vergelijking: E ​​= (F) (L1) /(A) (L2) Waarbij E = elastische modulus

Vermenigvuldig de waarde van F met de waarde van L1; deel die hoeveelheid vervolgens door het product van A keer L2.

De resulterende waarde van deze berekeningen is de elasticiteitsmodulus van het materiaal.

Tip

Elastische moduluswaarden variëren van ongeveer 1.500 psi (pond per vierkante inch) voor rubber tot ongeveer 175 miljoen psi voor diamant.