Young Modulus vs pevnosť v ťahu
Youngov modul a pevnosť v ťahu sú dve vlastnosti pevných látok. Tieto vlastnosti majú zásadnú úlohu v oblastiach ako materiálová veda, strojárstvo, staviteľstvo a fyzika. Je veľmi dôležité správne porozumieť týmto pojmom, aby ste v týchto oblastiach vynikli. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo sú Youngov modul a pevnosť v ťahu, ich definície, aplikácie Youngovho modulu a pevnosti v ťahu, podobnosti týchto dvoch a nakoniec rozdiel medzi Youngovým modulom a pevnosťou v ťahu.
Youngov modul
Youngov modul je veľmi cenná vlastnosť hmoty a používa sa na charakterizáciu tuhosti materiálu. Youngov modul je pomer tlaku na predmet (napätie) k namáhaniu objektu. Pretože deformácia je bezrozmerná, jednotky Youngovho modulu sa rovnajú jednotkám tlaku, čo je Newton na meter štvorcový. U niektorých materiálov je Youngov modul konštantný v určitom rozsahu napätia. Tieto materiály sa riadia Hookovým zákonom a hovorí sa o nich, že sú lineárnymi materiálmi. Materiály, ktoré nemajú konštantný Youngov modul, sú známe ako nelineárne materiály. Musí sa jasne chápať, že Youngov modul je vlastnosťou materiálu, nie predmetom. Rôzne predmety vyrobené z rovnakého materiálu budú mať rovnaký Youngov modul. Youngov modul je pomenovaný podľa fyzika Thomasa Younga. Youngov modul možno tiež definovať ako tlak potrebný na jednotkové napätie materiálu. Aj keď jednotkami Youngovho modulu sú Pascal, nie je veľmi používaný. Užitočné jednotky sú veľké jednotky, ako napríklad Mega Pascal alebo Giga Pascal.
Pevnosť v ťahu
Pevnosť v ťahu je všeobecný termín používaný pre medznú pevnosť v ťahu (UTS). Po vytiahnutí sa materiál roztiahne. Sila, ktorá rozťahuje materiál, sa nazýva stres. Konečnou pevnosťou v ťahu je maximálne napätie, ktoré odolá materiálu pred zúžením. Zúženie je prípad, keď sa prierez vzorky výrazne zmenší. To sa dá vysvetliť použitím intermolekulárnych väzieb vzorky. Keď sa použije napätie, pôsobia medzimolekulové príťažlivé sily opačným smerom, aby sa vzorka udržala v tvare. Po uvoľnení napätia sa vzorka úplne alebo čiastočne vráti do pôvodného stavu. Keď sa začne zúženie, molekuly sa roztiahnu tak, že medzimolekulové sily nestačia na to, aby držali pokope. To spôsobí náhle napätie v dôsledku stresu a zúženia. Pevnosť v ťahu je tiež vlastnosťou materiálu. Meria sa to v Pascale, ale v praktických podmienkach sa používa väčšia jednotka, napríklad Mega Pascal.
Aký je rozdiel medzi Youngovým modulom a pevnosťou v ťahu?
• Youngov modul je meranie deformačnej reakcie materiálu na napätie. Konečná pevnosť v ťahu je meranie toho, aké veľké napätie môže materiál vydržať.
• Youngov modul je premenná pre nelineárne materiály, ktorá sa líši podľa použitého napätia. Pevnosť v ťahu je pevnou hodnotou pre materiál.
