תוֹכֶן

• צעדים
• טיפים

מודול האלסטיות, המכונה גם מודולוס של יאנג, מתייחס ליכולתו של חומר להתנגד לכוחות מתיחה, דחיסה והתפשטות המוטלים על ידי גורמים חיצוניים. היא מגדירה את כמות העיוות שספג החומר תחת כוחות אלה תוך שמירה על זיכרון צורתו המקורית. כאשר הם כבר לא קיימים, בדרך זו החומר יחזור לצורתו הראשונית. יכולת זו שיש בידי חומר בעצם מסתכמת בנקודת תפוקת הלחץ. אם כוחות חיצוניים מעוותים את החומר מעבר לאותה נקודה, הוא יתעוות לצמיתות ולא יחזור לצורתו המקורית עם נסיגת הכוחות. אם כוחות חיצוניים יעבירו אתכם מעבר לסטרס הנתמך על ידי נקודת החוזק המרבית של החומר, הדבר יביא לשבירה. קרא את הטיפים הבאים בכדי ללמוד כיצד לחשב את מודול הגמישות.

צעדים

שיטה 1 מתוך 3: להבין את ההבדל בין לחץ ובלאי

1. 

   
   
   שימו לב כי לחץ חומרי נגרם על ידי כוחות התארכות צירים. לדוגמא, משיכת סוכריות קרמל לאורכה תגרום למתיחתו בגלל לחץ מוחל.

2. 

   הבינו שעיוות החומר נגרם על ידי כוח הגזירה, בניצב לצירו. לדוגמה, דחיקת אמצע המיתר על מחבט הטניס תכופף אותו בגלל הגזירה המיושמת.

שיטה 2 מתוך 3: קבע את הנתונים הדרושים למשוואות

1. 

   
   
   מדוד את השינוי הפרופורציונלי בנפח (המכונה גם נפיחות) של החומר. הפעל כוח ידוע על החומר בכיווני הלחץ והגזירה.מדוד את ההתרחבות () המתרחשת בחומר באמצעות הפעלת לחץ בלבד ואז מדוד את ההרחבה () המתרחשת בחומר רק עם יישום הגזירה.

שיטה 3 מתוך 3: בצעו את החישובים

1. 

   
   
   חשב את המודול הגולמי. ערך זה מבטא את חוזק החומר כאשר הכוח החיצוני מופעל בכיוון הצירי, ומייצר מתח. הלחץ החיצוני (הכוח כפול האזור עליו מופעל הכוח, מבוטא) המופעל על החומר שווה להתרחבות (ללא יחידת מידה) כפול המודולוס הגולמי (הבא לידי ביטוי). כמו, המודול הגולמי ייקבע שיחולק על ידי.

2. 

   קבע את מודול הגזירה. ערך זה מבטא את חוזק החומר כאשר מפעילים כוח חיצוני בכיוון הניצב ומייצר עיוות. הלחץ החיצוני (הכוח כפול האזור עליו מופעל הכוח, מתבטא) המופעל על החומר שווה להתרחבות (ללא יחידת מידה) כפול מודולוס הגזירה (המתבטא ב). כמו, נקבע כי המודול הגולמי מחולק על ידי.

3. 

   קבע את המודולוס של יאנג. לחץ על חומר יביא לעיוות פרופורציוני, ולהיפך. המודול של יאנג מתאר את הקשר בין מתח ועיוות הקיים בו. זהו קשר לינארי הקשור למתח התשואה. המודולוס של יאנג שווה לסטרס המחולק בעיוות הסובל.

טיפים

• בעת הפעלת כוחות חיצוניים על החומר על מנת למדוד את השינוי בנפח היחסי, הימנעו מהגזמת המדד עד לנקודה בה החומר עולה על לחץ התשואה. העיוות הקבוע שהתקבל, במקרה זה, יבטל את הנתונים שהתקבלו.
• כוח סינוסואידי חיצוני למדידת השינוי בנפח היחסי יביא לערכי לחץ תשואה מדויקים יותר מאשר בעת הפעלת כוח חיצוני הומוגני.