Young Modulus vs pevnost v tahu
Youngův modul a pevnost v tahu jsou dvě vlastnosti pevných látek. Tyto vlastnosti hrají zásadní roli v oblastech, jako je věda o materiálech, strojírenství, konstrukce a fyzika. Je velmi důležité správně porozumět těmto pojmům, abychom v těchto oborech vynikli. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou Youngův modul a pevnost v tahu, jejich definice, aplikace Youngova modulu a pevnosti v tahu, podobnosti těchto dvou a nakonec rozdíl mezi Youngovým modulem a pevností v tahu.
Youngův modul
Youngův modul je velmi cenná vlastnost hmoty a používá se k charakterizaci tuhosti materiálu. Youngův modul je poměr tlaku na objekt (napětí) k přetvoření objektu. Protože deformace je bezrozměrná, jednotky Youngova modulu se rovnají jednotkám tlaku, což je Newton na metr čtvereční. U některých materiálů je Youngův modul v určitém rozsahu napětí konstantní. Tyto materiály se řídí Hookovým zákonem a jsou považovány za lineární materiály. Materiály, které nemají konstantní Youngův modul, jsou známé jako nelineární materiály. Musí být jasně pochopeno, že Youngův modul je vlastnost materiálu, nikoli objektu. Různé předměty vyrobené ze stejného materiálu budou mít stejný Youngův modul. Youngův modul je pojmenován podle fyzika Thomase Younga. Youngův modul lze také definovat jako tlak potřebný k jednotkovému namáhání materiálu. I když jsou jednotkami Youngova modulu Pascal, není široce používán. Užitečné jednotky jsou velké jednotky jako Mega Pascal nebo Giga Pascal.
Pevnost v tahu
Pevnost v tahu je běžný termín používaný pro mezní pevnost v tahu (UTS). Při tažení materiálu se táhne. Síla, která materiál roztahuje, se nazývá napětí. Konečnou pevností v tahu je maximální napětí, které materiál vydrží před zúžením. Zúžení je případ, kdy se průřez vzorku výrazně zmenší. To lze vysvětlit pomocí mezimolekulárních vazeb vzorku. Když je aplikováno napětí, mezimolekulární přitažlivé síly působí v opačném směru, aby se vzorek udržel ve tvaru. Po uvolnění napětí se vzorek zcela nebo částečně vrátí do původního stavu. Když začne zúžení, molekuly se roztáhnou od sebe, takže mezimolekulární síly nestačí k tomu, aby je držely pohromadě. To způsobí náhlé napětí v důsledku stresu a zúžení. Pevnost v tahu je také vlastností materiálu. To se měří v Pascalu, ale v praktických podmínkách se používá větší jednotka, jako je Mega Pascal.
Jaký je rozdíl mezi Youngovým modulem a pevností v tahu?
• Youngův modul je měření deformační odezvy materiálu na napětí. Konečná pevnost v tahu je měřítkem toho, jak velké napětí materiál vydrží.
• Youngův modul je proměnná pro nelineární materiály, která se mění podle použitého napětí. Pevnost v tahu je pevnou hodnotou pro materiál.
