Τι είναι το μέτρο του Young;

Το συντελεστή του Young είναι ένα μέτρο για το πόσο δύσκολο είναι να συμπιέσουμε ένα υλικό, όπως ο χάλυβας.Μετράει την πίεση και συνήθως υπολογίζεται με όρους πασχαλίων (PA).Χρησιμοποιείται συχνότερα από τους φυσικούς για τον προσδιορισμό της στέλεχος, μια μέτρηση του τρόπου με τον οποίο ένα υλικό ανταποκρίνεται σε μια πίεση, όπως η συμπίεση ή η τεντωμένη.

Οι ενδοατομικές δυνάμεις ή οι δυνάμεις που συγκρατούν ένα υλικό μαζί συνδέονται έντονα με την κατανόηση του συντελεστή Young.Τα άτομα σε ένα στερεό ασκούν τόσο απωθητικά, αρνητικά, όσο και ελκυστικά ή θετικά, δυνάμεις ο ένας στον άλλο.Οι δυνάμεις που δημιουργούν τα άτομα επιτυγχάνουν μόνο μια ισορροπία όταν είναι τέλεια διαχωρισμένα.Για παράδειγμα, εάν τα άτομα ωθούνται πολύ κοντά μαζί ή αν χωρίζονται πολύ μακριά, τα άτομα δεν θα είναι πλέον σε τέλεια ισορροπία.Μόλις δεν είναι πλέον σε ισορροπία, θα αντιταχθούν στην ενέργεια που εφαρμόζεται σε αυτούς.

Οι σκληρότερες αλληλοσμικές δυνάμεις είναι, η μεγαλύτερη τιμή του μέσου του Young θα είναι και όσο περισσότερο το υλικό θα αντιταχθεί στη δράση.Για παράδειγμα, εάν οι ενδοατομικές δυνάμεις είναι άκαμπτες, τότε το μέτρο του Young θα είναι μεγάλο και το υλικό δεν θα συρρικνωθεί τόσο πολύ όταν συμπιέζεται.των ατόμων σιδήρου.Κατά συνέπεια, το συντελεστή του χάλυβα του Young είναι περίπου το ίδιο με το συντελεστή του σιδήρου του Young.Δεδομένου ότι το συντελεστή σιδήρου του Young είναι 195.000.000.000 PA ή 195 gigapascals (GPA), θεωρείται πολύ μεγάλο και πολύ δύσκολο να συμπιεστεί.

Η κατανόηση ότι ο χάλυβας είναι εξαιρετικά δύσκολο να συμπιέσει είναι σημαντική στην καθημερινή ζωή.Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κτιρίων και να μην συμπιεστεί, καταστρέφοντας την ακεραιότητα της δομής του κτιρίου.Ένας κύβος χάλυβα που είναι μόνο 1 μέτρο (3,28 πόδια) σε πλάτος, ύψος και βάθος, θα συμπιέζει μόνο περίπου ένα μικρό micron, ενώ υποστηρίζει το βάρος ενός σχολικού λεωφορείου, λόγω της ποσότητας πίεσης που μπορεί να αντέξει.Σε σύγκριση, ένας κύβος που αποτελείται από τις ίδιες διαστάσεις και είναι κατασκευασμένο από μόλυβδο έχει χαμηλότερη τιμή για το μέτρο του Young.Ο κύβος μολύβδου θα συμπιέζει 14 φορές περισσότερο από τον κύβο χάλυβα. Το μέτρο του Young's μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην υπολογιστική τάση, όπου τα άτομα απομακρύνονται αντί να συμπιέζονται μαζί.Σε αυτές τις περιπτώσεις, το στέλεχος είναι αρνητικό επειδή τα άτομα τεντώνονται αντί να συμπιέζονται.Η κύρια έννοια που πρέπει να γίνει κατανοητή είναι ότι και στις δύο περιπτώσεις είναι ότι η ακαμψία των δυνάμεων μεταξύ των ατόμων που μετριούνται mdash;είτε είναι συμπιεσμένα είτε τεντωμένα.Κατά συνέπεια, η πίεση που υπολογίζεται για το μέτρο του Young's δεν αλλάζει ούτε για κανένα είδος μέτρησης.