Módulo de Young Calculator

Formula first

Overview

O Módulo de Young, também conhecido como módulo de elasticidade, quantifica a rigidez de um material sólido definindo a relação entre a tensão de tração ou compressão e a deformação axial. Ele representa a inclinação da região linear-elástica em uma curva tensão-deformação, indicando o quanto um material se deformará elasticamente sob uma carga específica.

Symbols

Variables

E = Young's Modulus, $\sigma$ = Stress, $ϵ$ = Strain

Apply it well

When To Use

When to use: Aplique esta equação quando um material estiver passando por deformação elástica, o que significa que ele retornará à sua forma original assim que a carga for removida. É válida apenas dentro da porção linear da curva tensão-deformação, especificamente antes que o material atinja seu limite de proporcionalidade.

Why it matters: Este valor permite aos engenheiros prever como componentes estruturais como vigas, cabos de pontes ou asas de aeronaves se defletirão sob cargas operacionais. A seleção de materiais com o módulo apropriado é crítica para garantir a estabilidade mecânica e prevenir falhas estruturais ou vibração excessiva.

Avoid these traps

Common Mistakes

• Usar dados da região plástica.
• Misturar unidades de tensão.

One free problem

Practice Problem

Uma barra de aço é submetida a uma tensão de tração de 200.000.000 Pa, resultando em uma deformação longitudinal de 0,001. Calcule o Módulo de Young do aço.

Hint: Divida a tensão pela deformação.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

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Related Formulas

References

Sources

1. Mechanics of Materials by Beer, Johnston, DeWolf, and Mazurek
2. Wikipedia: Young's modulus
3. Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (2007). Transport Phenomena (2nd ed.). John Wiley & Sons.
4. Incropera, F. P., DeWitt, D. P., Bergman, T. L., & Lavine, A. S. (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer (6th ed.).
5. IUPAC Gold Book: 'modulus of elasticity' (https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03964)
6. Wikipedia: 'Young's modulus' (https://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulus)
7. Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction
8. Beer, F. P., Johnston, E. R., DeWolf, J. T., & Mazurek, D. F. Mechanics of Materials