Moduł Younga

Przybliżone wartości modułu Younga dla różnych materiałów

Materiał	Moduł Younga (E) GPa
Guma	0,01–0,10
Polietylen (LDPE)	0,2
Polipropylen (PP)	1,5–2,0
Osłonka wirusa	1–3
Poli(tereftalan etylenu) (PET)	2,0–2,5
Polistyren (PS)	3,0–3,5
Nylon	2–4
Drewno dębowe (wzdłuż włókien)	11
Ludzka kość (warstwa korowa)	14
Ołów	16
Beton (ściskany)	>27
Magnez (Mg)	45
Cyna	47
Stop glinu (aluminium) (Al)	69
Szkło (SiO2, Na2CO3, CaCO3)	72
Cynk	84
Miedź	110–135
Mosiądz (Cu, Zn) i Brąz (Cu, Sn)	103–124
Tytan (Ti)	105–120
Kompozyt z włókna węglowego	150
Żeliwo i stal	190–210
Wolfram (W)	400–410
Węglik krzemu (SiC)	450
Węglik tytanu (TiC)	450–650
Nanorurka	>1000
Diament (C)	1050–1200

Moduł Younga (E) – inaczej moduł odkształcalności liniowej albo moduł (współczynnik) sprężystości podłużnej (w układzie jednostek SI) – wielkość określająca sprężystość materiału przy rozciąganiu i ściskaniu. Wyraża ona, charakterystyczną dla danego materiału, zależność względnego odkształcenia liniowego ε materiału od naprężenia σ, jakie w nim występuje – w zakresie odkształceń sprężystych.

$E={\frac {\sigma }{\varepsilon }}$

Jednostką modułu Younga jest paskal, czyli N/m².

Moduł Younga jest hipotetycznym naprężeniem, które wystąpiłoby przy dwukrotnym wydłużeniu próbki materiału, przy założeniu, że jej przekrój nie ulegnie zmianie (założenie to spełnione jest dla hipotetycznego materiału o współczynniku Poissona $\upsilon =0$).

Wielkość została nazwana na cześć angielskiego naukowca i lekarza Thomasa Younga.

W przypadku materiału izotropowego moduł Younga powiązany jest z innymi stałymi materiałowymi:

$E=2G\cdot (1+\upsilon )$

$E=3B\cdot (1-2\upsilon )$

$E={\frac {3\lambda +2\mu }{\lambda +\mu }}\mu$

gdzie:

$G$ – moduł Kirchhoffa,

$\upsilon$ – liczba Poissona,

$B$ – moduł Helmholtza,

$\lambda$ i $\mu$ – stałe Lamégo.

Zobacz też

• prawo Hooke’a

Bibliografia

• Alicja Nawrot, Dorota Karolczak, Jadwiga Jaworska: Encyklopedia – fizyka z astronomią. Kraków: GREG, 2013. ISBN 978-83-7517-210-2.