Was ist Young's Modul?
Youngsmodul ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, ein Material wie Stahl zu komprimieren. Es misst den Druck und wird typischerweise in Bezug auf Pascals (PA) berechnet. Es wird am häufigsten von Physikern verwendet, um die Dehnung zu bestimmen, eine Messung dessen, wie ein Material auf einen Druck reagiert, z. B. gepresst oder gestreckt.
interatomische Kräfte oder die Kräfte, die ein Material zusammenhalten, sind stark mit dem Verständnis des Young -Moduls verbunden. Die Atome in einem festen Ausüben üben sowohl abstoßend als auch negativ und attraktiv oder positiv aus. Die Kräfte, die die Atome erzeugen, erreichen nur ein Gleichgewicht, wenn sie perfekt getrennt sind. Wenn beispielsweise die Atome zu nahe zusammengedrückt werden oder zu weit voneinander getrennt sind, sind die Atome nicht mehr in perfekter Balance. Sobald sie nicht mehr im Gleichgewicht sind, werden sie sich der auf sie angewendeten Aktion widersetzen.
Die steiferen interatomischen Kräfte sind, der größere Modulwert von Young wird sein und je mehr das Materialwird sich der Aktion widersetzen. Zum Beispiel, wenn die interatomaren Kräfte steif sind, ist Young's Modul groß und das Material schrumpft nicht so stark, wenn es gepresst wird.
Bei der Untersuchung der Physik von Stahl muss ein Wissenschaftler zunächst daran denken, dass Stahl hauptsächlich aus Eisenatomen besteht. Infolgedessen entspricht der Stahlmodul der Jungen ungefähr dem Eisenmodul des Jung. Da der Eisenmodul von Young 195.000.000.000 PA oder 195 Gigapascals (GPA) beträgt, gilt es als sehr groß und sehr schwer zu komprimieren.
Verständnis, dass Stahl extrem schwer zu komprimieren ist, ist im Alltag wichtig. Zum Beispiel kann es verwendet werden, um Gebäude zu konstruieren und nicht komprimiert zu werden, wodurch die Integrität der Gebäudestruktur ruiniert wird. Ein Würfel aus Stahl, der nur 1 Meter in Breite, Höhe und Tiefe istEin Schulbus, wegen des Drucks, den er standhalten kann. Im Vergleich dazu hat ein Würfel, der aus den gleichen Abmessungen besteht und aus Blei besteht, einen niedrigeren Wert für den Young's Modul. Der Bleiwürfel würde 14 -mal mehr komprimieren als der Stahlwürfel.
Young's Modul kann auch in der Computerspannung verwendet werden, bei denen die Atome auseinander gezogen werden, anstatt zusammen gepresst zu werden. In diesen Fällen ist der Stamm negativ, da die Atome anstelle von komprimiert werden. Das Hauptkonzept, das verstanden werden sollte, ist, dass in beiden Fällen die Steifheit der Kräfte zwischen den gemessenen Atomen - ob sie komprimiert oder gestreckt werden. Infolgedessen ändert sich der Druck, der für Young's Modul berechnet wird