La física no resuelve preguntas con este tipo de argumentos verbales. Un físico responde a esta pregunta recordando o verificando la definición del “módulo de Young” y luego haciendo mediciones o buscando los resultados de las mediciones de otras personas.
El módulo de Young se define como “la relación de la tensión (fuerza por unidad de área) a lo largo de un eje a la tensión (relación de deformación sobre la longitud inicial) a lo largo de ese eje en el rango de tensión en el que la ley de Hooke [la tensión es linealmente proporcional a la tensión ] “. El módulo de Young es una propiedad de los materiales (caucho, acero) pero no de sus formas (alambre, banda).
Para medir el módulo de Young, aplique una tensión pequeña y medida y mida la tensión resultante. Aplique el estrés lentamente y retírelo lentamente. El material que está midiendo tiene que volver a su longitud original, o ha excedido el límite elástico del material y debe regresar y usar un esfuerzo menor (y una nueva muestra).
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En realidad, existen estándares muy detallados para medir las propiedades de materiales muy rígidos, como el acero, materiales muy blandos, como el caucho, y muchos, muchos otros tipos de materiales. Los estándares especifican tamaños y formas de las muestras a analizar, entre otras cosas. Ver ASTM International – Estándares mundiales.
Sabes que no tienes que tirar muy fuerte para extender una banda elástica aproximadamente el doble de su longitud original, ¿verdad? Y si ha tirado de un trozo de alambre de acero, probablemente no podría estirarlo, y mucho menos duplicar su longitud, ¿verdad? Por lo tanto, espera que el acero tenga el módulo de Young más alto, porque la tensión (numerador) puede ser grande y la deformación (denominador) se mantendrá pequeña.
Ahora verifique este argumento verbal / cualitativo buscando los módulos de Young para caucho y acero. El módulo de Young da 1,450-14,503 psi para caucho (hay muchos cauchos con muchas rigideces diferentes) y 29,000,000 psi para acero (ASTM-A36). Solo para protegerse contra erratas en Wikipedia, verifique también el Módulo de elasticidad o el Módulo de Young, y el Módulo de tracción para algunos Materiales comunes que brindan
0.01-0.1 GPa para caucho y
180 y 200 GPa para dos tipos diferentes de acero. Las unidades son diferentes pero las proporciones son de aproximadamente 2,000-20,000 en ambos casos
