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ゴム棒の端を互いに向かって押すと、 圧縮 力を加え、ロッドをある程度短くすることができます。端を互いに引き離すと、力が呼び出されます テンション、 ロッドを縦に伸ばすことができます。片方をあなたの方に、もう片方をあなたから遠ざけて、 剪断 力、ロッドは斜めに伸びます。
弾性率（E）は、同等のせん断弾性率もありますが、圧縮または張力下の材料の剛性の尺度です。これはマテリアルのプロパティであり、オブジェクトの形状やサイズには依存しません。
ゴムの小片は、ゴムの大片と同じ弾性率を持っています。 弾性率、イギリスの科学者トーマスヤングにちなんで名付けられたヤングのモジュラスとしても知られ、オブジェクトを圧迫または引き伸ばす力を、結果として生じる長さの変化に関連付けます。
ストレスとひずみとは？
ストレス (σ）は単位面積あたりの圧縮または張力であり、次のように定義されます。 σ = F / A。ここで、Fは力、Aは力が加えられる断面積です。メートル法では、応力は一般にパスカル（Pa）単位、ニュートン/平方メートル（N / m2）または平方ミリメートルあたりのニュートン（N / mm2).
応力がオブジェクトに適用されると、形状の変化が呼び出されます ひずみ。 圧縮または張力に応じて、 通常のひずみ (ε）は割合で与えられます： ε = Δ_L_/ L。この場合、Δ_L_は長さの変化であり、 L は元の長さです。通常のひずみ、または単に 緊張、無次元です。
弾性変形と塑性変形の違い
変形が大きすぎない限り、ゴムなどの素材は伸び、力が除かれると元の形状とサイズに戻ります。ゴムが経験した 弾力性のある 変形、これは形状の可逆的な変化です。ほとんどの材料はある程度の弾性変形を維持できますが、鋼鉄のような丈夫な金属では小さい場合があります。
ただし、応力が大きすぎる場合、材料は プラスチック 変形し、形状を永久的に変更ラバーバンドを2つにカチッと音がするまで引っ張るときなど、材料が破損するポイントまで応力が増加することさえあります。
弾性係数の式を使用する
弾性率の式は、圧縮または張力による弾性変形の条件下でのみ使用されます。弾性率は、単純に応力をひずみで除算したものです。 E = σ / ε パスカル（Pa）単位、ニュートン/平方メートル（N / m2）または平方ミリメートルあたりのニュートン（N / mm2）。ほとんどの材料では、弾性率が非常に大きいため、通常メガパスカル（MPa）またはギガパスカル（GPa）で表されます。
材料の強度をテストするために、機器はますます大きな力でサンプルの端を引っ張り、場合によってはサンプルが破損するまで、結果としての長さの変化を測定します。サンプルの断面積を定義して既知にし、加えられた力から応力を計算できるようにする必要があります。たとえば、軟鋼のテストのデータは、応力-ひずみ曲線としてプロットできます。この曲線は、鋼の弾性率を決定するために使用できます。
応力-ひずみ曲線からの弾性係数
弾性変形は低ひずみで発生し、応力に比例します。応力-ひずみ曲線では、この挙動は約1％未満のひずみの直線領域として表示されます。したがって、1パーセントが弾性限界または可逆的変形の限界です。
たとえば、鋼の弾性係数を決定するには、まず、応力-ひずみ曲線の弾性変形の領域を特定します。これは、約1％未満のひずみに適用されます。 ε = 0.01。その時点での対応する応力は σ = 250 N / mm2。したがって、弾性率の式を使用すると、鋼の弾性率は E = σ / ε = 250 N / mm2 / 0.01、または25,000 N / mm2.