Moduli i elasticitetit të Youngut

Moduli i elasticitetit të Youngut, i njohur gjithashtu si Moduli i Youngut, është një parametër që mat elasticitetin e një materiali. Ky modul përcakton sesa një material zgjatet apo ngushtohet kur është i nënshtruar ndaj një forumi të jashtëm.

Moduli i Young, i njohur edhe si moduli i elasticitetit, është një masë e aftësisë së një materiali për t’i bërë ballë ndryshimeve të gjatësisë kur është nën tension ose kompresim të gjatë. Është e barabartë me stresin longitudinal të ndarë nga tendosja.

Në thelb, është raporti ndërmjet stresit apo tensionit (forcës për njësi sipërfaqe) dhe tendosje apo deformimit proporcional (ndryshimi në gjatësi) në intervalin elastik të materialit, ku materialet kthehen në formën e tyre origjinale pasi forca është larguar.

Cili është moduli i elasticitetit të Young-it?

Moduli i elasticitetit të Young përkufizohet si “Raporti i stresit të aplikuar në një material me tendosjen që rezulton e prodhuar”. Ai shquhet nga simboli “E” dhe shprehet në njësitë e presionit, si paskalët (Pa) ose paundët për inç katror (psi).¹

Ekuacioni për modulin e Young-ut është si më poshtë:

Ku:

• E – është – Moduli i elasticitetit të Young-ut (në Pa ose N/m²).
• σ -sigma – është Stresi / tensioni (në Pa ose N/m²).
• ε -epsilon – është deformimi proporcional. Tendosja e prodhuar (pa njësi).

Stresi përkufizohet si forca për njësi zonë e aplikuar në një material, dhe tendosja është sasia e deformimit që ndodh në përgjigje të stresit. Moduli i Young është një masë e rezistencës së një materiali ndaj deformimit elastik, që do të thotë aftësia për t’u kthyer në formën e tij origjinale pasi i nënshtrohet stresit.

• Koeficienti i kompresueshmërisë χ është reciprok i modulit të elasticitetit (χ=1/E). Ajo korrespondon me ndryshimin relativ të vëllimit në varësi të ndryshimit të presionit.

Moduli i elasticitetit është një sasi fizike që karakterizon sjelljen elastike të një materiali kur një forcë e jashtme ushtrohet mbi të në një drejtim të caktuar. Sjellja elastike e një materiali nënkupton deformimin e tij në zonën elastike.

Aplikimet e Modulit të Youngut përfshijnë shumë fusha, nga ndërtimi dhe inxhinieria, deri te prodhimi i materialeve dhe shkencat e materialeve. Shpresoj se kjo të ndihmon të kuptosh më mirë këtë koncept!

Historia e Modulit të Elasticitetit

Teoria fizike e trupave elastikë dhe sjellja e tyre nën veprimin e forcave të jashtme u shqyrtua në detaje dhe u studiua nga shkencëtari anglez i shekullit të 19-të, Thomas Young. Sidoqoftë, vetë koncepti i elasticitetit u zhvillua në 1727 nga matematikani, fizikani dhe filozofi zviceran Leonhard Euler, dhe eksperimentet e para në lidhje me modulin e elasticitetit u kryen në 1782, domethënë 25 vjet para punës së Thomas Jung., nga matematikani dhe filozofi venecian Jacopo Ricatti.

Merita e Thomas Young qëndron në faktin se ai i dha teorisë së elasticitetit një pamje moderne të hollë, e cila më pas u zyrtarizua në formën e një ligji të thjeshtë dhe më pas të përgjithësuar të Hooke.²

Rëndësia e modulit të elasticitetit të të rinjve

Moduli i elasticitetit të Young është një veti mekanike e rëndësishme për disa arsye. Ai mund të përdoret për të parashikuar sjelljen e një materiali në kushte të ndryshme ngarkimi, të tilla si tensioni, kompresimi dhe përkulja.

Inxhinierët përdorin modulin e Young për të projektuar dhe analizuar strukturat dhe komponentët, si urat, ndërtesat dhe avionët. Të kuptosh modulin e Young-it të një materiali është gjithashtu e rëndësishme për përzgjedhjen e materialeve të përshtatshme për aplikime specifike.

Cila është formula dhe përkufizimi i tendosjes?

Në fushën e inxhinierisë, koncepti i tendosjes është vendimtar që luan një rol kritik në projektimin dhe analizën e komponentëve të ndryshëm mekanikë. Tendosja është një masë se sa një objekt deformohet ose shtrihet nën një ngarkesë të aplikuar, dhe ai përkufizohet si raporti i ndryshimit të gjatësisë së një objekti me gjatësinë e tij origjinale.³

Të kuptojmë modulin Young

Moduli i Young është një pronë e rëndësishme materiale në inxhinieri:⁴

• Është një masë e ngurtësisë së një materiali (d.m.th. një masë se sa do të deformohet një material kur veprohet nga një forcë).
• Metalet dhe materialet qeramike kanë tendencë të kenë vlera të larta moduli të Young, ndërsa polimerët kanë vlera shumë më të ulëta (deformohen më shumë për të njëjtën ngarkesë të aplikuar)
• Në rajonin elastik të lakores së stresit-tendosjes pjerrësia e lakores është e barabartë me modulin e Young. Moduli i Young mund të llogaritet si një stres i aplikuar i ndarë nga tendosja që rezulton – ky ekuacion quhet Ligji i Hukut.

–

Referenca

1. Young’s modulus of elasticity – with Solved Examples ↩︎
2. Moduli i elasticitetit – çfarë është? Përcaktimi i modulit të elasticitetit për materialet – Shkencë 2025 ↩︎
3. Strain Formula – Definition, Types, and Applications ↩︎
4. Understanding Young’s Modulus | The Efficient Engineer ↩︎