Wydział EAiE			rok pierwszy		grupa		zespół
Pracownia fizyczna I	Temat: Wyznaczanie modułu Younga.						Nr ćwiczenia
Data wykonania:	Data oddania	Zwrot do popr.		Data oddania		Data zaliczenia	ocena

Wyznaczanie modułu Younga.

Jeżeli na nieruchome ciało działają pewne siły, czyli ciało to poddane to jest pewnemu ciśnieniu, to w ciele tym występują deformacje. Mogą one być związane ze zmianą objętości ciała - są to tzw. odkształcenia objętościowe, lub związane ze zmianą kształtu ciała - odkształcenia postaci.

Działająca na ciało siła powoduje zmianę odległości miedzycząsteczkowych w ciele. Zmianom tym przeciwstawiają się siły oddziaływania międzycząsteczkowego, dzięki którym powstaje tzw. opór sprężysty, albo siła sprężystości. Jest ona skierowana przeciwnie względem siły odkształcającej i równa jej co do wartości. Siła sprężystości rośnie liniowo wraz z odkształceniem. Ilościowo wyraża tę zależność prawo Hooke'a dane równaniem:

(1)

gdzie p jest ciśnieniem, α - odkształceniem względnym, zaś k - współczynnikiem proporcjonalności zwanym modułem sprężystości, który jest stały dla danego materiału.

W zależności od rodzaju odkształcenia dane są różne moduły sprężystości - moduł wydłużenia, skręcenia itp. Największe znaczenie praktyczne ma moduł sprężystości dla wydłużenia. Jest to tzw. moduł Younga oznaczany symbolem E. Na podstawie wzoru (1) mamy:

gdzie

Sens fizyczny modułu Younga jest następujący: jest to takie ciśnienie, które powoduje odkształcenie względne równe jedności, czyli (oczywiście przy nieprzekraczaniu granicy sprężystości). W praktyce jest to trudne do uzyskania. Moduł Younga jest jedynie pewną stałą mającą orientować o wielkości sił sprężystych w danym ciele. Po podstawieniu za p wartości F/S, gdzie F jest siłą działającą na pręt, zaś S to przekrój poprzeczny pręta otrzymujemy wyrażenie pozwalające obliczyć moduł Younga: