¿Cuál es el módulo de Young?

El módulo de

Young es una medida de lo difícil que es comprimir un material, como el acero. Mide la presión y generalmente se calcula en términos de pascales (PA). Los físicos lo usan más comúnmente para determinar la tensión, una medición de cómo un material, responde a una presión, como ser exprimido o estirado.

Las fuerzas interatómicas o las fuerzas que mantienen un material juntas están fuertemente asociadas con la comprensión del módulo de Young. Los átomos en un sólido ejercen fuerzas repulsivas, o negativas, y atractivas o positivas entre sí. Las fuerzas que los átomos crean solo logran un equilibrio cuando están perfectamente separados. Por ejemplo, si los átomos se empujan demasiado juntos o si están separados demasiado lejos, los átomos ya no estarán en perfecto equilibrio. Una vez que ya no estén en equilibrio, se opondrán a la acción que se aplica a ellos.

Las fuerzas interatómicas más rígidas son, el valor del módulo de Young más grande será, y cuanto más sea el materialse opondrá a la acción. Por ejemplo, si las fuerzas interatómicas son rígidas, entonces el módulo de Young será grande, y el material no se encogerá tanto cuando se aprieta.

Al estudiar la física del acero, un científico debe recordar primero que el acero está compuesto principalmente de átomos de hierro. En consecuencia, el módulo de acero de los jóvenes es aproximadamente el mismo que el módulo de hierro de los jóvenes. Dado que el módulo de hierro de Young es 195,000,000,000 de PA o 195 Gigapascales (GPA), se considera muy grande y muy difícil de comprimir.

Comprender que el acero es extremadamente difícil de comprimir es importante en la vida cotidiana. Por ejemplo, se puede usar para construir edificios y no comprimirse, arruinando la integridad de la estructura del edificio. Un cubo de acero que tiene solo 1 metro (3.28 pies) de ancho, altura y profundidad, solo comprimiría aproximadamente un micrón mientras soporta el peso deUn autobús escolar, debido a la cantidad de presión que puede soportar. En comparación, un cubo que se compone de las mismas dimensiones y está hecho de plomo tiene un valor más bajo para el módulo de Young. El cubo de plomo se comprimiría 14 veces más que el cubo de acero.

El módulo de

Young también se puede usar en la tensión informática, donde los átomos se separan en lugar de apretarse. En esos casos, la tensión es negativa porque los átomos se estiran en lugar de comprimidos. El concepto principal que debe entenderse es que en cualquier caso es que la rigidez de las fuerzas entre los átomos que se miden, ya sea que estén siendo comprimidos o estirados. En consecuencia, la presión calculada para el módulo de Young no cambia para ninguno de los tipos de medición.