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다리나 건물을 지탱하는 견고한 재료에 대해 생각할 때는 탄력성을 생각하지 않을 수 있습니다. 재료의 탄성을 결정하는 데 도움이되는 영률은 응력과 변형률을 결정합니다. 이 탄성의 기계적 특징은 견고한 물질이 특정 힘 하에서 어떻게 변형되는지 예측합니다. 응력과 변형률간에 직접적인 비례 관계가 있기 때문에 그래프는 인장 응력과 변형률의 비율을 나타냅니다.
탄성 계수와 관련한 영률 계산
영률 (Young 's modulus)로부터의 계산은 적용된 힘, 재료의 유형 및 재료의 면적에 따라 달라집니다. 매체의 응력은 단면적에 대한 가해진 힘의 비율과 관련이 있습니다. 또한, 변형은 원래 길이에 대한 재료의 길이 변화를 고려합니다.
먼저 물질의 초기 길이를 측정합니다. 마이크로 미터를 사용하여 재료의 단면적을 식별합니다. 그런 다음 동일한 마이크로 미터로 물질의 다른 직경을 측정하십시오. 다음으로 다양한 슬롯 질량을 사용하여 가해진 힘을 결정하십시오.
구성 요소가 다양한 길이로 확장되므로 버니어 스케일을 사용하여 길이를 결정하십시오. 마지막으로, 적용된 힘에 대한 다른 길이 측정 값을 플로팅합니다. 영률 방정식은 E = 인장 응력 / 인장 변형률 = (FL) / (A * L의 변화)입니다. 여기서 F는 적용된 힘, L은 초기 길이, A는 제곱 영역, E는 파스칼의 영 계수입니다 (아빠). 그래프를 사용하여 재료가 탄성을 나타내는 지 여부를 결정할 수 있습니다.
영률에 대한 관련 응용
인장 시험은 영률 계산을 사용하여 재료의 강성을 식별하는 데 도움이됩니다. 고무줄을 고려하십시오. 고무 밴드를 늘리면 힘을 가해 고무 밴드를 늘립니다. 어떤 시점에서 고무 밴드가 구부러 지거나 변형되거나 부러집니다.
이런 식으로 인장 시험은 다른 재료의 탄성을 평가합니다. 이러한 유형의 식별은 주로 탄성 또는 소성 행동을 분류합니다. 따라서, 재료는 초기 상태로 되돌아 갈만큼 충분히 변형 될 때 탄성이다. 그러나 재료의 소성 거동은 돌이킬 수없는 변형을 나타냅니다.
재료가 광범위한 힘을 경험하면 궁극적 인 강도 파열 점이 발생합니다. 다른 재료는 영률 값이 높거나 낮습니다. 실험적인 인장 시험을 통해 나일론과 같은 재료는 48MegaPascal (MPa)에서 더 높은 영률 (Young 's modulus)을 나타내며 강한 요소를 만들기위한 우수한 재료를 나타냅니다. Alumide, 유리 충전 나일론 및 carbonmide는 또한 영률 (Young 's modulus) 값이 70MPa로 높아 더욱 견고한 부품에 유용합니다. 현대 의료 기술은 이러한 재료와 인장 시험을 사용하여 안전한 임플란트를 개발합니다.