Vad är Youngs Modulus?

Youngs Modulus är ett mått på hur svårt det är att komprimera ett material, till exempel stål.Den mäter tryck och beräknas vanligtvis i termer av pascals (PA).Det används oftast av fysiker för att bestämma belastning, en mätning av hur ett material svarar på ett tryck, såsom att pressas eller sträckas.

Interatomiska krafter eller krafterna som håller ett material tillsammans är starkt förknippat med en förståelse av Youngs -modul.Atomerna i en solid utövar både avvisande eller negativa och attraktiva eller positiva krafter på varandra.Krafterna som atomerna skapar uppnår endast en balans när de är perfekt separerade.Till exempel, om atomerna skjuts för nära varandra eller om de är separerade för långt ifrån varandra, kommer atomerna inte längre att ha en perfekt balans.När de inte längre är i balans kommer de att motsätta sig åtgärden som tillämpas på dem.

De styvare interatomiska krafterna är, de större Youngs -modulvärdet kommer att vara, och desto mer kommer materialet att motsätta sig handlingen.Till exempel, om de interatomiska krafterna är styva, kommer Youngs -modulen att vara stor, och materialet kommer inte att krympa så mycket när det pressas.

När man studerar stålens fysik, måste en forskare först komma ihåg att stål består främstav järnatomer.Följaktligen är Youngs -modulen av stål ungefär densamma som Youngs Modul of Iron.Eftersom Youngs Modulus of Iron är 195 000 000 000 PA eller 195 Gigapascals (GPA) ansåg den vara mycket stor och mycket svår att komprimera.

Att förstå att stål är extremt svårt att komprimera är viktigt i vardagen.Till exempel kan det användas för att bygga byggnader och inte bli komprimerade, vilket förstör byggnadsstrukturens integritet.En kub av stål som bara är 1 meter (3,28 ft) i bredd, höjd och djup, skulle bara komprimera ungefär en mikron medan den stöder vikten av en skolbuss på grund av mängden tryck som den tål.Som jämförelse har en kub som består av samma dimensioner och är gjord av bly ett lägre värde för Youngs -modulen.Ledningskuben skulle komprimera 14 gånger mer än stålkuben.

Youngs Modulus kan också användas vid beräkningsspänning, där atomerna dras isär istället för att pressas ihop.I dessa fall är stammen negativ eftersom atomerna sträcker sig istället för komprimerade.Det huvudsakliga konceptet som bör förstås är att det i båda fallen är att styvheten hos krafterna mellan atomerna som mäts mdash;Oavsett om de komprimeras eller sträcker sig.Följaktligen förändras inte trycket som beräknas för Youngs -modulen för någon typ av mätning.