[HOME PAGE] [STORES] [CLASSICISTRANIERI.COM] [FOTO] [YOUTUBE CHANNEL]

Mòdul elàstic - Viquipèdia

Mòdul elàstic

De Viquipèdia

En física, el mòdul elàstic, mòdul d'elasticitat longitudinal o mòdul de Young és la relació entre la tensió de tracció i l'allargament unitari d'un material sòlid en un assaig de tracció mentre no s'ha excedit el limit elàstic .


\sigma = E \varepsilon

on

  • σ és la tensió,
  • E és el mòdul elàstic,
  • \varepsilon és l'allargament unitari.

A la imatge el mòdul elàstic seria el pendent en la zona elàstica (recta blava). La deformació del material a la zona elàstica és reversible. Un cop s'excedeix el limit elàstic Re el material té deformació plàstica, és a dir no retorna a la longitud original un cop desapareix la tensió.

S'anomena mòdul de Young en honor del físic britànic Thomas Young (1773-1829).

El mòdul elàstic és una característica intrínseca del material i és una mesura de la seva rigidesa.

Els materials amb mòdul elàstic alt com per exemple l'acer són rígids. Materials com l'alumini o el plom són menys rígids i els materials plàstics i orgànics són sovint poc rígids.


Taula de continguts

[edita] Unitats

El mòdul elàstic té unitats de tensió (o pressió), la unitat SI és el Pascal (Pa). La tensió té les mateixes unitats i l'allargament unitari és adimensional (metres d'allargament dividit per metres de longitud de la proveta).


[edita] Relació amb altres propietats

Amb el mòdul de cisallament (G) i el coeficient de Poisson (v)} :

E = 2(1 + v)G

Amb la densitat ρ i la velocitat del so en un material:

V_{so} \propto \sqrt{\frac{E}{\rho}}

Aquesta equació és només aproximada doncs la velocitat del so depèn també del coeficient de Poisson.


[edita] Taula del mòdul elàstic de diversos materials

Metalls purs
Material Mòdul (MPa)
Alumini (Al)  69 000
Plata (Ag)  83 000
Bari (Ba)  13 000
Beril.li (Be)  240 000
Bismut (Bi)  32 000
Cadmi (Cd)  50 000
Cesi (Cs)  1 700
Crom (Cr)  289 000
Cobalt (Co)  209 000
Coure (Cu)  124 000
Estany (Sn)  41 500
Ferro (Fe)  196 000
Germani (Ge)  89 600
Indi (In)  110 000
Iridi (Ir)  528 000
Liti (Li)  4 900
Magnesi (Mg)  45 000
Manganès (Mn)  198 000
Molibdè (Mo)  329 000
Níquel (Ni)  214 000
Niobi (Nb)  105 000
Or (Au)  78 000
Pal.ladi|Pal.ladi (Pd)  121 000
Platí (Pt)  168 000
Plom (Pb)  18 000
Plutoni (Pu)  96 000
Rodi (Rh)  275 000
Rubidi (Rb)  2 400
Ruteni (Ru)  447 000
Escandi (Sc)  74 000
Seleni (Se)  10 000
Sodi (Na)  10 000
Tàntal (Ta)  186 000
Titani (Ti)  116 000
Tungstè (W)  406 000
Urani (U)  208 000
Vanadi (V)  128 000
Zinc (Zn)  78 000
Zirconi (Zr)  68 000
Aliatges
Material Mòdul (MPa)
Acer de construcción  210 000
Acer de molles  220 000
Acer inoxidable 18-10  203 000
Bronze (coure + 9 a 12% d'estany)  124 000
Bronze al Beril.li  130 000
Coure laminat U4 (recuit)  90 000
Coure laminat U4 (endurit)  150 000
Duralumi AU4G  75 000
Fosa d'acer  83 000 a 170 000
Hastelloy B2 (Ni + Mo)  217 000
Hastelloy C 2000 (Ni + Cr + Mo)  206 000
Inconel X-750 (Ni + Cr + Fe)  212 000 a 218 000
Invar  140 000
Monel 400 (Ni + Cu)  173 000
Nimonic 90 (Ni + Cr + Co)  213 000 a 240 000
Nispan (Ni + Cr + Ti)  165 000 a 200 000
Phynox (Co + Cr + Ni + Mo)  203 400
Vidres, ceràmiques, òxids, carburs i minerals
Material Mòdul (MPa)
Arsènic (As)  8 000
Arseniur de gal.li (AsGa)  85 500
Formigó  27 000
Maó  14 000
Pedra calcària (carbonat de calci CaCO3)  20 000 a 70 000
Carbur de crom (Cr3C2)  373 130
Carbur de silici (SiC)  450 000
Carbur de Titani (TiC)  440 000
Carbur de tungstè (WC)  650 000
Diamant (C)  1 000 000
Grafit  30 000
Granit  60 000
Marbre  26 000
Mulita (Al6Si2O13)  145 000
Alùmina (Oxid d'Alumini Al2O3)  390 000
Òxid de beril.li (BeO)  30 000
Òxid de magnesi (MgO)  250 000
Òxid de zirconi (ZrO)  200 000
Safir  420 000
Silice (òxid de silici SiO2)  107 000
Titanat d'alumini (Ti3Al)  140 000
Titanat de bari (BaTiO3)  67 000
Vidre  69 000
Fustes
Material Mòdul (MPa)
Caoba (Africa)  12 000
Bambú  20 000
Fusta de rosa (Brasil)  16 000
Fusta de rosa (Índia)  12 000
Quercus, roure  12 000
Contraplacat glaw  12 400
Picea  13 000
Aceràcia  10 000
Freixe  10 000
Paper  3 000 a 4 000
Sequoia  9 500

Nota Els valors són en el sentit de la fibra doncs la fusta no és isotropa. Els valors són aproximats doncs depenen de l'humitat i la densitat.

Polímers, fibres
Material Mòdul (MPa)
cautxú  700 a 4 000
Fibra de carboni  190 000
Kevlar  34 500
Nanotubs de (Carboni)  1 100 000
Plexiglàs (Polimetacrilat de metil)  2 380
Poliamida (PA)  3 000 a 5 000
Policarbonat (PC)  2 300
Polietilè (PE)  200 a 700
Poliestirè (PS)  3 000 a 3 400
Reina epoxi (POM)  3 500
Biomaterials
Material Mòdul (MPa)
Cartílag  24
Cabell  10 000
Col.lagen  6
Fèmur  17 200
Húmer  17 200
Fibló de garota  15 000 a 65 000
Radi  18 600
Seda d'aranya  60 000
Tibia  18 100
Vertebra cervical  230
Vertebra lumbar  160

[edita] Enllaços externs