Young se modulus: Verskil tussen weergawes

In [[meganika]] van materiale, is '''Young se modulus (E)''' ‘n'n mate van die styfheid van ‘n'n materiaal. Dit staan ook bekend as die elastisiteitsmodulus bekend (alhoewel Young se modulus streng gesproke slegs een van verskeie elastisiteitsmodulusse soos die [[massamodulus]] en die [[skuifmodulus]] is). Dit word gedefinieer as die verhouding van spanning stress oor strain in die gebied waar [[Hook se wet]] geldig is vir die materiaal.<ref>International Union of Pure and Applied Chemistry. "modulus of elasticity (Young's modulus), E". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.</ref>

Dit kan eksperimenteel bepaal word vanaf die [[helling]] van ‘n'n spanning-vervormingskromme wat geskep word tydens spanningstoetse op ‘n'n eenvoudige materiaal van die monster.

Young se modulus is vernoem na [[Thomas Young]], die 18^de eeuse Britse wetenskaplike. Die begrip is egter reeds in 1727 deur [[Euler|Leonard Euler]] ontwikkel en die eerste eksperimente wat die begrip van Young se modulus in sy huidige vorm gebruik het is deur die Italiaanse wetenskaplike [[Giordano Riccati]] in 1782 uitgevoer – wat Young se werk met sowat 25 jaar vooruitgegaan het.<ref>''The Rational Mechanics of Flexible or Elastic Bodies, 1638-17881638–1788'': Introduction to Leonhardi Euleri Opera Omnia, vol. X and XI, Seriei Secundae. Orell Fussli.</ref>

Young se modulus is die verhouding van spanning, wat ‘n'n eenheid van [[druk]] het tot vormverandering ([[rek]]), wat dimensieloos is; daarom word Young se modulus self in drukeenhede uitgedruk.

Young se modulus maak dit moontlik om die gedrag van ‘n'n materiaal wat aan ‘n'n vrag lading onderworpe is te bereken. Dit kan byvoorbeeld gebruik word om te voorspel hoeveel ‘n'n draad sal rek of buig as dit aan meganiese spanning onderwerp word. Sommige berekeninge vereis ook die gebruik van ander materiaaleienskappe, soos die skuifmodulus, [[digtheid]] of [[Poisson se verhouding]].

=== Lineêr en nie-lineêre materiale ===

=== Rigtingafhanklike materiale ===

Die meeste metale en keramieke asook baie ander materiale is [[isotropie|isotropies]]s wat beteken dat hulle meganiese eienskappe dieselfde is in alle rigtings. Metale en keramieke kan egter met onsuiwerhede behandel word sodat hulle 'n grein verkry. Die grein van hierdie en ander saamgestelde materiale bestaande uit twee of meer bestandelebestanddele het 'n meganiese struktuur wat wissel in orientasie en grootte, wat hulle anisotropies maak. Dit beteken dat Young se modulus vir hierdie materiale sal afhang van die rigting waarop die krag uitgeoefen word. Gevolglik het anisotropiese materiale verskillende meganiese eienskappe wanneer die rigting, waarop die lading toegepas word, verander word. Koolstofvesel is byvoorbeeld baie stywer (hoër Young se modulus) wanneer dit parallel ten opsigte van die vesels belaai word en is 'n voorbeeld van materiale met transversale isotropie. Ander materiale soos die sluit in [[hout]] en [[gewapende beton]]. Ingenieurs gebruik dikwels hierdie rigtingafhanklike verskynsel tot hul voordeel wanneer hulle verskeie strukture ontwerp.

=== Krag uitgeoefen deur gerekte of saamgeperste materiaal ===

Young se modulus van 'n materiaal kan gebruik word om die krag wat dit uitoefen onder 'n spesifieke vervorming.

waar <var>F</var> die krag is wat uitgeoefen word deur die materiaal wanneer dit met <var>ΔL</var> saamgepers of uitgerek word.

:<math>F = \left( \frac{E A_0} {L_0} \right) \Delta L = k x \,</math>

== Bronne ==