Was ist Youngs Modul?

Youngs Modul ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, ein Material wie Stahl zu komprimieren.Es misst den Druck und wird typischerweise in Bezug auf Pascals (PA) berechnet.Es wird am häufigsten von Physikern verwendet, um die Dehnung zu bestimmen, eine Messung dessen, wie ein Material auf einen Druck reagiert, z. B. gepresst oder gestreckt.

Interatomische Kräfte oder die Kräfte, die ein Material zusammenhalten, sind stark mit dem Verständnis des Youngs -Moduls verbunden.Die Atome in einem festen Ausüben üben sowohl abstoßend als auch negativ und attraktiv oder positiv aus.Die Kräfte, die die Atome erzeugen, erreichen nur ein Gleichgewicht, wenn sie perfekt getrennt sind.Wenn beispielsweise die Atome zu nahe zusammengedrängt werden oder zu weit voneinander getrennt sind, sind die Atome nicht mehr in perfekter Balance.Sobald sie nicht mehr im Gleichgewicht sind, werden sie sich der auf sie angewendeten Aktion widersetzen.

Die steiferen interatomaren Kräfte sind, desto größerer Jugendmodul -Wert wird das Material der Aktion widersetzen.Wenn die interatomaren Kräfte beispielsweise steif sind, ist der Youngs -Modul groß und das Material schrumpft nicht so stark, wenn es gepresst wird.von Eisenatomen.Infolgedessen ist der Youngs -Stahlmodul ungefähr gleich dem Youngs -Eisenmodul.Da der Youngs -Eisenmodul 195.000.000.000 PA oder 195 Gigapascals (GPA) ist, gilt es als sehr groß und sehr schwer zu komprimieren.

Das Verständnis, dass Stahl extrem schwer zu komprimieren ist, ist im Alltag wichtig.Zum Beispiel kann es verwendet werden, um Gebäude zu konstruieren und nicht komprimiert zu werden, wodurch die Integrität der Gebäudestruktur ruiniert wird.Ein Würfel aus Stahl, der nur 1 Meter in Breite, Höhe und Tiefe ist, würde nur etwa ein Mikron komprimieren, während das Gewicht eines Schulbusses aufgrund des Drucks, den er standhalten kann, das Gewicht eines Schulbusses unterstützt.Im Vergleich dazu hat ein Würfel, der aus den gleichen Dimensionen besteht und aus Blei besteht, einen niedrigeren Wert für Youngs Modul.Der Bleiwürfel würde 14 -mal mehr komprimieren als der Stahlwürfel.

Youngs -Modul kann auch in der Computerspannung verwendet werden, bei denen die Atome auseinander gezogen werden, anstatt zusammen gepresst zu werden.In diesen Fällen ist der Stamm negativ, da die Atome anstelle von komprimiert werden.Das Hauptkonzept, das verstanden werden sollte, ist, dass in beiden Fällen die Steifheit der Kräfte zwischen den gemessenen Atomen mdash;Ob sie komprimiert oder gestreckt werden.Infolgedessen ändert sich der Druck, der für Youngs Modul berechnet wurde, für beide Art der Messung nicht.