Co to jest moduł Youngs?

Moduł Youngs jest miarą tego, jak trudno jest kompresować materiał, taki jak stal.Mierzy ciśnienie i jest zazwyczaj obliczany pod względem Pascals (PA).Jest najczęściej stosowany przez fizyków do określenia szczepu, pomiaru sposobu, w jaki materiał reaguje na ciśnienie, takie jak ściskanie lub rozciąganie.

Siły międzyatomiczne lub siły, które utrzymują materiał razem, są silnie związane z zrozumieniem modułu Youngs.Atomy w stałym wywierają zarówno odpychanie, jak i negatywne, a atrakcyjne lub pozytywne, siły na siebie nawzajem.Siły Atomy wytwarzają, osiągają równowagę tylko wtedy, gdy są doskonale oddzielone.Na przykład, jeśli atomy zostaną wypchane zbyt blisko siebie lub jeśli są oddzielone zbyt daleko od siebie, atomy nie będą już w doskonałej równowadze.Gdy nie będą już równoważące, będą przeciwstawić się akcji stosowanej do nich.

Sztywniejsze siły międzyatomiczne są, tym większy moduł młodych będzie wartość modułu, a tym bardziej materiał będzie sprzeciwiał się akcji.Na przykład, jeśli siły międzyatomiczne są sztywne, moduł Youngs będzie duży, a materiał nie będzie tak bardzo kurczy się, gdy zostanie wyciśnięty.

Podczas badania fizyki stali, naukowcy musi najpierw pamiętać, że stal składa się przede wszystkim przede wszystkim składa się przede wszystkim przede wszystkim.żelaznych atomów.W związku z tym moduł stali Youngs jest w przybliżeniu taki sam jak moduł Youngs żelaza.Ponieważ moduł żelaza Youngs wynosi 195 000 000 000 PA lub 195 gigapascals (GPA), uznał go za bardzo duży i bardzo trudny do kompresji.

Zrozumienie, że stal jest niezwykle trudna do kompresji, jest ważne w życiu codziennym.Na przykład można go wykorzystać do budowy budynków i nie jest ściśnięty, rujnując integralność konstrukcji budynku.Kostka stali, która ma tylko 1 metr (3,28 stóp) szerokości, wysokości i głębokości, skompresowałby tylko jeden mikron, jednocześnie wspierając wagę jednego autobusu szkolnego, ze względu na ilość ciśnienia, jaki można wytrzymać.Dla porównania, sześcian składający się z tych samych wymiarów i jest wykonany z ołowiu, ma niższą wartość dla modułu Youngs.Kostka ołowiowa kompresowałaby 14 razy więcej niż stalowa kostka.

Moduł Youngs może być również używany do obliczania napięcia, w którym atomy są rozsiane zamiast ściśnięte razem.W takich przypadkach odkształcenie jest ujemne, ponieważ atomy są rozciągnięte zamiast ściskane.Główną koncepcją, którą należy zrozumieć, jest to, że w obu przypadkach jest to, że sztywność sił między mierzonymi atomami i mdash;Niezależnie od tego, czy są ściśnięte czy rozciągnięte.W konsekwencji ciśnienie obliczone dla modułu Youngs nie zmienia się dla żadnego z rodzajów pomiaru.