탄성계수(Young's modulus)

탄성계수(Young's modulus)

탄성계수, 또는 영률(Young's modulus)은 고체 재료의 강성을 나타내는 값입니다.

쉽게 말해, 어떤 물체가 힘을 받았을 때 얼마나 잘 휘어지거나 부러지는지를 나타내는 척도라고 할 수 있습니다.

탄성계수가 클수록 물체는 힘에 잘 버티고 변형이 적게 일어나며, 반대로 탄성계수가 작을수록 힘에 약하고 쉽게 변형됩니다.

구조 설계: 건축물, 자동차, 비행기 등 다양한 구조물을 설계할 때, 탄성계수를 고려하여 안전하고 효율적인 구조를 만들 수 있습니다.
재료 성질 이해: 탄성계수를 통해 재료의 기본적인 성질을 이해하고, 다른 물리적 특성과의 관계를 파악할 수 있습니다.

탄성계수를 나타내는 식
탄성계수(E)는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있습니다.

E = σ / ε
σ (시그마): 응력 (단위 면적당 작용하는 힘)
ε (엡실론): 변형률 (원래 길이에 대한 변형된 길이의 비율)
즉, 탄성계수는 응력과 변형률의 비율로, 응력이 클수록 변형률이 작을수록 탄성계수가 커집니다.

 

탄성계수의 단위
탄성계수의 단위는 일반적으로 파스칼(Pa)을 사용합니다.

파스칼은 압력의 단위이지만, 탄성계수도 압력과 유사한 개념이기 때문에 파스칼을 사용합니다.

 

탄성계수 측정 방법
탄성계수는 인장 시험과 같은 실험을 통해 측정할 수 있습니다.

시료에 일정한 힘을 가하고, 그에 따른 변형량을 측정하여 위의 식을 이용하여 탄성계수를 계산합니다.