İçerik
Bir köprüyü veya inşaatı devam ettiren sağlam malzemeler hakkında düşündüğünüz zaman esnekliği düşünmeyebilirsiniz. Malzemelerin esnekliğini belirlemeye yardım ederken, Young modülü, stresi ve gerilimi belirler. Esnekliğin bu mekanik özelliği sağlam bir malzemenin belirli bir kuvvet altında nasıl deforme olacağını öngörür. Gerilme ve gerinme arasında doğrudan orantılı bir ilişki olduğundan, bir grafik gerilme gerilmesi ile gerilme arasındaki oranı temsil eder.
Young Modül Hesaplamaları Esneklikle İlgili
Young’ın modülünden yapılan hesaplamalar uygulanan kuvvete, malzemenin türüne ve malzemenin alanına bağlıdır. Ortamın gerilimi, uygulanan kuvvetin, kesit alanına göre oranı ile ilgilidir. Ayrıca, şekil bir malzemenin uzunluğunun orijinal uzunluğuna göre değişimini de göz önünde bulundurur.
İlk önce, maddenin başlangıç uzunluğunu ölçersiniz. Bir mikrometre kullanarak, malzemenin kesit alanını tanımlarsınız. Sonra aynı mikrometre ile maddenin farklı çaplarını ölç. Daha sonra, uygulanan kuvveti belirlemek için çeşitli oluklu kütleler kullanın.
Bileşenler çeşitli uzunluklarda uzanırken, uzunluğu belirlemek için bir Vernier ölçeği kullanın. Son olarak, uygulanan kuvvetlere göre farklı uzunluk ölçülerini çiziniz. Young modülünün denklemi E = çekme gerilmesi / çekme gerilmesi = (FL) / (L * 'de A * değişimi), burada F uygulanan kuvvet, L başlangıç uzunluğu, A kare alandır ve E, Pascals'taki Young modülüdür. (Pa). Bir grafik kullanarak, bir malzemenin esneklik gösterip göstermediğini belirleyebilirsiniz.
Young Modülü için İlgili Uygulamalar
Çekme testi, Young modül hesaplamalarını kullanarak malzemelerin sertliğini belirlemeye yardımcı olur. Bir lastik bant düşünün. Bir lastik bandı uzatırken, uzatmak için bir kuvvet uygularsınız. Bir noktada, lastik bant bükülür, deforme olur veya kırılır.
Bu şekilde, çekme testi farklı malzemelerin esnekliğini değerlendirir. Bu tip bir tanımlama esas olarak elastik veya plastik bir davranışı sınıflandırır. Bu nedenle, materyaller başlangıç durumuna geri dönecek kadar deforme olduklarında elastiktirler. Bununla birlikte, bir malzemenin plastik davranışı geri dönüşü olmayan bir deformasyon gösterir.
Malzemelerin yoğun miktarda kuvvet yaşaması durumunda, nihai bir mukavemet kopma noktası oluşur. Farklı malzemeler, Young modülünün değerinin daha yüksek veya düşük olduğunu gösterir. Deneysel çekme testi ile, naylon gibi malzemeler, güçlü elemanlar oluşturmak için mükemmel bir malzeme olduğunu belirten 48 MegaPascal (MPa) 'da daha yüksek bir Young modülü sergiler. Alümid, camla doldurulmuş naylon ve karbonid ayrıca Young'ın 70 MPa'lık yüksek modül değerlerini de göstererek daha da sağlam bileşenler için faydalıdır. Modern tıp teknolojisi, güvenli implantlar geliştirmek için bu malzemeleri ve çekme testlerini kullanır.