science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe te modulus van veerkracht te berekenen

"Veerkracht" is een technische term die verwijst naar de hoeveelheid energie die een materiaal kan absorberen en nog steeds terugkeren naar de oorspronkelijke staat. De modulus van veerkracht μ voor een gegeven verbinding vertegenwoordigt het gebied onder het elastische gedeelte van de spanning-vervormingskromme voor die verbinding, en wordt geschreven als:

μ = σ
1 2 ÷ 2E

Waar σ
1 de opbrengststam is en E de modulus van Young is.

De weerstandsmodulus heeft eenheden van energie per eenheid volume. In het internationale systeem (SI) is dit Joules per kubieke meter of J /m 3. Omdat een Joule een Newton-meter is, is J /m 3 hetzelfde als N /m 2.

Stap 1: Bepaal de strain en Young's Modulus

Raadpleeg een tabel met elastische bulkeigenschappen van gebruikelijke materialen, zoals die op de webpagina van de Georgia State University. Met staal als voorbeeld is de spanning 2,5 x 10 <8 N /m 2 en de Young-modulus 2 x 10 <11 11 N /m 2.

Stap 2 : Vierkant de stam

(2,5 x 10 8 N /m 2) 2 = 6,25 x 10 16 N 2 /m 4

Stap 3: deel door tweemaal de waarde van de modulus van Young

2E = 2 (2 × 10 11 N /m 2) = 4 × 10 11 N /m 2

6,25 × 10 16 N 2 /m 4 ÷ 4 × 10 11 N /m 2 = 1.5625 × 10 < sup> 5 J /m 3

Tip

1 psi (pond per vierkante inch), een andere veel gebruikte maat voor materiaalkunde, is gelijk aan 6,890 J /m 3 .