Kandungan
Apabila anda berfikir tentang bahan yang kukuh yang menampung jambatan atau bangunan, anda mungkin tidak berfikir tentang keanjalan. Dalam membantu menentukan keanjalan bahan, modulus Young menentukan tekanan dan ketegangan. Ciri mekanikal keanjalan ini meramalkan bagaimana bahan yang kukuh akan berubah bentuk di bawah daya tertentu. Oleh kerana terdapat hubungan berkadar langsung antara stres dan terikan, graf mewakili nisbah antara tekanan tegangan dan ketegangan.
Pengiraan Modulus Muda Berkaitan dengan Keanjalan
Pengiraan dari modulus Young bergantung kepada daya yang digunakan, jenis bahan dan kawasan bahan. Tegasan medium berkaitan dengan nisbah daya yang digunakan berkenaan dengan kawasan keratan rentas. Juga, ketegangan menganggap perubahan panjang bahan berkenaan dengan panjang asalnya.
Pertama, anda mengukur panjang awal bahan tersebut. Menggunakan mikrometer, anda mengenal pasti luas keratan rentas bahan. Kemudian, dengan mikrometer yang sama, ukur diameter yang berbeza dari bahan tersebut. Seterusnya, gunakan pelbagai jujukan terpilih untuk menentukan daya guna yang digunakan.
Oleh kerana komponen-komponennya dilanjutkan pada pelbagai panjang, gunakan skala Vernier untuk menentukan panjangnya. Akhirnya, plot langkah-langkah panjang yang berbeza berkenaan dengan daya yang digunakan. Persamaan modulus muda adalah E = strain tegangan / tegangan tegangan = (FL) / (A * perubahan dalam L), di mana F ialah daya yang digunakan, L adalah panjang awal, A adalah kawasan persegi, dan E ialah modulus Young dalam Pascals (Pa). Menggunakan graf, anda boleh menentukan sama ada bahan menunjukkan keanjalan.
Aplikasi Berkaitan untuk Modulus Muda
Ujian tegangan membantu mengenal pasti kekakuan bahan menggunakan pengiraan modulus Young. Pertimbangkan sebuah band getah. Apabila anda meregang jalur getah, anda menggunakan tenaga untuk memanjangkannya. Pada satu ketika, band getah membungkuk, berubah atau pecah.
Dengan cara ini, ujian tegangan menilai keanjalan bahan yang berlainan. Jenis pengenalan ini terutamanya mengkategorikan kelakuan anjal atau plastik. Oleh itu, bahan-bahan yang elastik apabila mereka cukup ubah untuk kembali ke keadaan awal. Walau bagaimanapun, kelakuan plastik sesuatu bahan menunjukkan ubah bentuk yang tidak dapat dipulihkan.
Jika bahan-bahan mengalami kekuatan yang banyak, satu titik pecah kekuatan akhirnya berlaku. Bahan-bahan yang berbeza memaparkan nilai modulus Young yang lebih tinggi atau lebih rendah. Dengan ujian tegangan eksperimen, bahan-bahan seperti nilon mendedahkan modulus Young yang lebih tinggi pada 48 MegaPascal (MPa) yang menunjukkan bahan yang sangat baik untuk mewujudkan elemen yang kuat. Aluminium, nilon berwarna dan karbon dioksida juga menunjukkan nilai modulus Young yang tinggi sebanyak 70 MPa menjadikannya berguna untuk komponen yang lebih kuat. Teknologi perubatan moden menggunakan bahan-bahan dan ujian tegangan untuk membangun implan yang selamat.