schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: определение размерности модуля Юнга
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Размерность модуля Юнга совпадает с размерностью напряжения и измеряется в Паскалях (Па) или Н/м². Модуль Юнга выражает отношение напряжения к относительной деформации в упругом материале.
Подробное решение
Для ответа на этот вопрос воспользуемся законом Гука и определением физических величин в сопротивлении материалов.
Закон Гука при растяжении (сжатии) записывается формулой:
\[ \sigma = E \cdot \varepsilon \]
где:
\( \sigma \) — механическое напряжение;
\( E \) — модуль Юнга (модуль упругости первого рода);
\( \varepsilon \) — относительная деформация (безразмерная величина).
Из этой формулы выразим модуль Юнга:
\[ E = \frac{\sigma}{\varepsilon} \]
Так как относительная деформация \( \varepsilon \) не имеет размерности, то размерность модуля Юнга совпадает с размерностью напряжения \( \sigma \). Напряжение измеряется в единицах силы, деленных на единицу площади:
\[ [E] = \frac{H}{м^2} = Па \text{ (Паскаль)} \]
В инженерных расчетах и технической литературе, принятой в нашей стране, значения модуля упругости металлов очень велики, поэтому их принято записывать в мегапаскалях (МПа) или гигапаскалях (ГПа).
Разбор вариантов:
1. в МПа — верно, это единица измерения давления и напряжения.
2. в Нм — неверно, это единица момента силы или энергии (Джоуль).
3. в Н — неверно, это единица силы.
4. безразмерный — неверно, безразмерной является деформация.
Ответ: в МПа