Kalkulator Modułu Younga (E = Naprężenie / Odkształcenie)
Kalkulator Modułu Younga (E = Naprężenie / Odkształcenie)
Moduł Younga (zwany też modułem sprężystości) mierzy sztywność materiału - jak bardzo opiera się rozciąganiu lub ściskaniu pod obciążeniem w zakresie sprężystym, gdzie wraca do pierwotnego kształtu. Jest obliczany jako naprężenie (siła na jednostkę powierzchni) podzielone przez odkształcenie (ułamkową zmianę długości). Wpisz przyłożoną siłę, powierzchnię przekroju materiału, jego długość początkową i wielkość wydłużenia, a kalkulator obliczy naprężenie, odkształcenie i moduł Younga z pokazaniem każdego kroku.
- E = Naprężenie / Odkształcenie = (F/A) / (ΔL/L₀), więc siła 1000 N na pręcie o przekroju 0,0001 m² (1 cm²), wydłużającym się o 0,001 m przy długości początkowej 2 m, daje naprężenie = 1000/0,0001 = 10⁷ Pa, odkształcenie = 0,001/2 = 0,0005 i E = 10⁷/0,0005 = 2×10¹⁰ Pa (20 GPa).
- Wyższy moduł Younga oznacza sztywniejszy materiał - stal (~200 GPa) jest znacznie sztywniejsza niż guma (~0,01-0,1 GPa), dlatego stal ledwo się odkształca pod typowymi obciążeniami, podczas gdy guma zauważalnie się rozciąga.
- Ten wzór obowiązuje tylko w zakresie sprężystym - do granicy plastyczności materiału, gdzie wraca on do pierwotnego kształtu po usunięciu siły; poza tym punktem następuje trwałe (plastyczne) odkształcenie i ta prosta liniowa zależność już nie obowiązuje.
Jak obliczyć moduł Younga?
Podziel naprężenie przez odkształcenie: E = (F/A) / (ΔL/L₀), gdzie F to przyłożona siła, A to powierzchnia przekroju, ΔL to zmiana długości, a L₀ to długość początkowa.
Jaka jest różnica między naprężeniem a odkształceniem?
Naprężenie to siła na jednostkę powierzchni (F/A), mierzona w paskalach, podczas gdy odkształcenie to ułamkowa (bezwymiarowa) zmiana długości (ΔL/L₀) - odkształcenie nie ma jednostek, ponieważ jest stosunkiem dwóch długości.
Kalkulator Modułu Younga (E = Naprężenie / Odkształcenie)
Moduł Younga (zwany też modułem sprężystości) mierzy sztywność materiału - jak bardzo opiera się rozciąganiu lub ściskaniu pod obciążeniem w zakresie sprężystym, gdzie wraca do pierwotnego kształtu. Jest obliczany jako naprężenie (siła na jednostkę powierzchni) podzielone przez odkształcenie (ułamkową zmianę długości). Wpisz przyłożoną siłę, powierzchnię przekroju materiału, jego długość początkową i wielkość wydłużenia, a kalkulator obliczy naprężenie, odkształcenie i moduł Younga z pokazaniem każdego kroku.
- E = Naprężenie / Odkształcenie = (F/A) / (ΔL/L₀), więc siła 1000 N na pręcie o przekroju 0,0001 m² (1 cm²), wydłużającym się o 0,001 m przy długości początkowej 2 m, daje naprężenie = 1000/0,0001 = 10⁷ Pa, odkształcenie = 0,001/2 = 0,0005 i E = 10⁷/0,0005 = 2×10¹⁰ Pa (20 GPa).
- Wyższy moduł Younga oznacza sztywniejszy materiał - stal (~200 GPa) jest znacznie sztywniejsza niż guma (~0,01-0,1 GPa), dlatego stal ledwo się odkształca pod typowymi obciążeniami, podczas gdy guma zauważalnie się rozciąga.
- Ten wzór obowiązuje tylko w zakresie sprężystym - do granicy plastyczności materiału, gdzie wraca on do pierwotnego kształtu po usunięciu siły; poza tym punktem następuje trwałe (plastyczne) odkształcenie i ta prosta liniowa zależność już nie obowiązuje.
Jak obliczyć moduł Younga?
Podziel naprężenie przez odkształcenie: E = (F/A) / (ΔL/L₀), gdzie F to przyłożona siła, A to powierzchnia przekroju, ΔL to zmiana długości, a L₀ to długość początkowa.
Jaka jest różnica między naprężeniem a odkształceniem?
Naprężenie to siła na jednostkę powierzchni (F/A), mierzona w paskalach, podczas gdy odkształcenie to ułamkowa (bezwymiarowa) zmiana długości (ΔL/L₀) - odkształcenie nie ma jednostek, ponieważ jest stosunkiem dwóch długości.