Quando você pensa em materiais resistentes que sustentam uma ponte ou prédio, você pode não pensar em elasticidade. Ao ajudar a determinar a elasticidade dos materiais, o módulo de Young determina o estresse e a tensão. Este recurso mecânico de elasticidade prevê como um material resistente se deformará sob uma força específica. Como existe uma relação diretamente proporcional entre tensão e deformação, um gráfico representa a razão entre a tensão de tração e a deformação. Os cálculos do Módulo de Young são relacionados à elasticidade
Os cálculos do módulo de Young dependem da força aplicada. o tipo de material e a área do material. A tensão do meio relaciona-se com a relação da força aplicada em relação à área da secção transversal. Além disso, a tensão considera a mudança no comprimento de um material em relação ao seu comprimento original.
Primeiro, você mede o comprimento inicial da substância. Usando um micrômetro, você identifica a área da seção transversal do material. Então, com o mesmo micrômetro, meça os diferentes diâmetros da substância. Em seguida, use várias massas com fenda para determinar a força aplicada.
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Como os componentes se estendem em vários comprimentos, use uma escala Vernier para determinar o comprimento. Finalmente, plote as diferentes medidas de comprimento com relação às forças aplicadas. A equação do módulo de Young é E = tensão de tração /tensão de tração = (FL) /(A * mudança em L), onde F é a força aplicada, L é o comprimento inicial, A é a área quadrada e E é módulo de Young em Pascal (Pa) Usando um gráfico, você pode determinar se um material mostra elasticidade.
Aplicativos relevantes para Módulo de Young
O teste de tração ajuda a identificar a rigidez dos materiais usando cálculos de módulo de Young. Considere um elástico. Ao esticar um elástico, você aplica uma força para estendê-lo. Em algum momento, o elástico se dobra, deforma ou quebra.
Desta forma, o teste de tração avalia a elasticidade de diferentes materiais. Este tipo de identificação categoriza principalmente um comportamento elástico ou plástico. Assim, os materiais são elásticos quando se deformam o suficiente para voltar ao estado inicial. No entanto, um comportamento plástico de um material mostra uma deformação não reversível.
Se os materiais experimentarem uma grande quantidade de força, um ponto de ruptura de resistência final ocorrerá. Materiais diferentes exibem um valor de módulo de Young mais alto ou mais baixo. Com testes de tração experimentais, materiais como o nylon revelam um módulo de Young mais alto em 48 MegaPascal (MPa), indicando um excelente material para a criação de elementos fortes. Alumida, nylon e carbonimida com vidro também demonstram um alto valor de módulo de Young de 70 MPa, tornando-os úteis para componentes ainda mais resistentes. A tecnologia médica moderna usa esses materiais e testes de tração para desenvolver implantes seguros.