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• passi
• Suggerimenti

Il modulo di elasticità, chiamato anche modulo di Young, si riferisce alla capacità di un materiale di resistere a forze di allungamento, compressione ed espansione imposte da cause esterne. Definisce l'entità della deformazione subita dal materiale sotto queste forze, pur conservando la memoria della sua forma originale. Quando non esistono più, in questo modo, il materiale tornerà alla sua forma iniziale. Questa capacità posseduta da un materiale si riduce sostanzialmente al punto di snervamento. Se le forze esterne deformano il materiale oltre quel punto, sarà permanentemente deformato e non tornerà alla sua forma originale con il ritiro delle forze. Se le forze esterne ti portano oltre lo stress supportato dal punto di massima resistenza del materiale, si verificherà una rottura. Leggi i seguenti suggerimenti per imparare a calcolare il modulo di elasticità.

passi

Metodo 1 di 3: comprendere la differenza tra stress e usura

1. 

   
   
   Notare che la sollecitazione del materiale è causata dalle forze di allungamento assiale. Ad esempio, tirare una caramella al caramello nel senso della lunghezza la farà allungare a causa dello stress applicato.

2. 

   Comprendi che la deformazione del materiale è causata dalla forza di taglio, perpendicolare al suo asse. Ad esempio, spingendo la parte centrale di una corda sulla racchetta da tennis la piegherà a causa del taglio applicato.

Metodo 2 di 3: determina i dati necessari per le equazioni

1. 

   
   
   Misurare la variazione proporzionale del volume (noto anche come dilatazione) del materiale. Applicare una forza nota al materiale nelle direzioni di sollecitazione e taglio.Misurare la dilatazione () che si verifica nel materiale con l'applicazione della sola sollecitazione, quindi misurare la dilatazione () che si verifica nel materiale solo con l'applicazione del taglio.

Metodo 3 di 3: eseguire i calcoli

1. 

   
   
   Calcola il modulo lordo. Questo valore esprime la resistenza del materiale quando la forza esterna viene applicata in direzione assiale, producendo stress. La pressione esterna (forza moltiplicata per l'area su cui viene applicata la forza, espressa in) applicata al materiale è uguale alla dilatazione (senza unità di misura) moltiplicata per il modulo lordo (espresso in). Ad esempio, il modulo lordo sarà determinato da dividere per.

2. 

   Determina il modulo di taglio. Questo valore esprime la resistenza del materiale quando viene applicata una forza esterna nella direzione perpendicolare, producendo una deformazione. La pressione esterna (forza moltiplicata per l'area su cui viene applicata la forza, espressa in) applicata al materiale è uguale alla dilatazione (senza unità di misura) moltiplicata per il modulo di taglio (espresso in). Ad esempio, il modulo lordo è determinato da dividere per.

3. 

   Determina il modulo di Young. La sollecitazione di un materiale si tradurrà in una deformazione proporzionale e viceversa. Il modulo di Young descrive la relazione tra stress e deformazione presenti in esso. Questa è una relazione lineare associata alla tensione di snervamento. Il modulo di Young è uguale allo stress diviso per la deformazione subita.

Suggerimenti

• Quando si applicano forze esterne sul materiale per misurare la variazione di volume proporzionale, evitare di esagerare la misura fino al punto in cui il materiale supera lo sforzo di snervamento. La deformazione permanente risultante, in questo caso, invaliderà i dati ottenuti.
• Una forza sinusoidale esterna per misurare la variazione del volume proporzionale porterà valori di tensione di snervamento più accurati rispetto a quando si applica una forza esterna omogenea.