Contenido

• Pasos
• Consejos

El módulo de elasticidad, también llamado módulo de Young, se refiere a la capacidad de un material para resistir las fuerzas de estiramiento, compresión y expansión impuestas por causas externas. Define la cantidad de deformación sufrida por el material bajo estas fuerzas mientras conserva la memoria de su forma original. Cuando ya no existan, de esta forma, el material volverá a su forma inicial. Esta capacidad que posee un material básicamente se reduce al límite elástico por tensión. Si fuerzas externas deforman el material más allá de ese punto, se deformará permanentemente y no volverá a su forma original con la retirada de fuerzas. Si las fuerzas externas lo llevan más allá de la tensión soportada por el punto de resistencia máxima del material, resultará en una rotura. Lea los siguientes consejos para aprender a calcular el módulo de elasticidad.

Pasos

Método 1 de 3: comprenda la diferencia entre estrés y desgaste

1. 

   
   
   Tenga en cuenta que la tensión del material es causada por fuerzas de alargamiento axiales. Por ejemplo, tirar de un caramelo de caramelo a lo largo hará que se estire debido a la tensión aplicada.

2. 

   Entender que la deformación del material es causada por la fuerza cortante, perpendicular a su eje. Por ejemplo, empujar la mitad de una cuerda en la raqueta de tenis la doblará debido al cizallamiento aplicado.

Método 2 de 3: Determine los datos necesarios para las ecuaciones

1. 

   
   
   Mida el cambio proporcional de volumen (también conocido como hinchamiento) del material. Aplique una fuerza conocida al material en las direcciones de esfuerzo y corte.Mida la dilatación () que ocurre en el material con la aplicación de tensión solo, y luego mida la dilatación () que ocurre en el material solo con la aplicación de cizallamiento.

Método 3 de 3: hacer los cálculos

1. 

   
   
   Calcule el módulo bruto. Este valor expresa la resistencia del material cuando la fuerza externa se aplica en la dirección axial, produciendo tensión. La presión externa (fuerza multiplicada por el área sobre la que se aplica la fuerza, expresada en) aplicada al material es igual a la dilatación (sin unidad de medida) multiplicada por el módulo bruto (expresada en). Por ejemplo, el módulo bruto se determinará dividido por.

2. 

   Determine el módulo de corte. Este valor expresa la resistencia del material cuando se aplica una fuerza externa en dirección perpendicular, produciendo deformación. La presión externa (fuerza multiplicada por el área sobre la que se aplica la fuerza, expresada en) aplicada al material es igual a la dilatación (sin unidad de medida) multiplicada por el módulo de corte (expresada en). Por ejemplo, se determina que el módulo bruto se divide por.

3. 

   Determine el módulo de Young. Tensar un material resultará en una deformación proporcional y viceversa. El módulo de Young describe la relación entre la tensión y la deformación presentes en él. Ésta es una relación lineal asociada con el límite elástico. El módulo de Young es igual al esfuerzo dividido por la deformación sufrida.

Consejos

• Al aplicar fuerzas externas sobre el material para medir el cambio en el volumen proporcional, evite exagerar la medida hasta el punto en que el material exceda el límite elástico. La deformación permanente resultante, en este caso, invalidará los datos obtenidos.
• Una fuerza sinusoidal externa para medir el cambio en el volumen proporcional traerá valores de tensión de fluencia más precisos que cuando se aplica una fuerza externa homogénea.