Module de masse vs module de Young
Toutes les substances / matériaux sont constitués d'atomes. Le type d'atomes, leur nombre et leur connexion varient d'un matériau à l'autre et définissent chacune de leurs caractéristiques uniques. Peu importe combien d'atomes s'assemblent pour former une certaine substance, les atomes n'ont pas tendance à s'arranger de manière compacte où il n'y a pas d'espace entre eux. Les forces d'attraction et de répulsion entre les atomes, gardent toujours un certain espace entre eux. Par conséquent, dans toute substance, aussi compacte soit-elle, il y a suffisamment et plus d'espace entre les atomes. Nous divisons les substances principalement en trois classes: solide, liquide et gaz. Leurs arrangements atomiques sont différents. Les solides ont un arrangement atomique très compact alors que, dans le gaz, les atomes sont dispersés dans un plus grand volume avec de très faibles interactions. Dans les liquides, une étape intermédiaire entre les solides et le gaz peut être observée.
Module de masse
La plupart des substances réduisent leur volume lorsqu'elles sont exposées à une pression externe uniforme. Cependant, cette diminution n'est pas une courbe linéaire, au contraire, à mesure que la pression augmente, le volume diminue de façon exponentielle. Le module de compressibilité fait référence à l'inverse de la compressibilité ou, en d'autres termes, il s'agit d'une mesure de la résistance à la compressibilité. De plus, il décrit les propriétés élastiques d'une substance.
Le module de compressibilité peut être défini comme l'augmentation de pression nécessaire pour diminuer le volume d'un facteur de 1/e. Lorsqu'une substance est comprimée, elle sera quelque peu résistante à la compression en fonction de l'arrangement atomique dont elle dispose. Le module de masse indique cette résistance d'une substance lors d'une compression uniforme. Elle est mesurée en Pascal/bar ou toute autre unité de pression. Le module de masse donne une idée du changement de volume d'une substance solide lorsque la pression exercée sur celle-ci est modifiée. Quant au solide, le module de compressibilité est également une propriété des fluides, il indique la compressibilité d'un fluide. Les fluides assez compressibles ont un module de compressibilité faible et les fluides peu compressibles ont un module de compressibilité élevé. Voici l'équation pour calculer le module de compressibilité K.
K=-V(∂P/∂V)
V est le volume de la substance et P est la pression appliquée.
Le module de masse de l'acier est de 1,6 × 1011 P, et c'est trois fois la valeur du verre. Par conséquent, le verre est trois fois compressible que l'acier.
Module d'Young
Le module d'Young décrit les propriétés élastiques d'une substance subissant une compression ou un étirement dans une seule direction. Par exemple, lorsqu'une tige métallique est étirée ou comprimée d'un côté, elle a la capacité de revenir à sa longueur d'origine (ou plus près). Cela montre jusqu'à quel point le métal peut résister à une tension ou à une compression. Le module d'Young est la mesure de cette propriété élastique d'une substance. Le module d'Young a été nommé d'après le physicien Thomas Young. Ceci est également connu comme le module d'élasticité. Le module de Young a également les unités de pression comme module de masse. Le module d'Young, E est calculé comme indiqué ci-dessous.
E=contrainte de traction/déformation de traction
Quelle est la différence entre le module Bulk et le module Young ?
• Le module de compressibilité est défini pour une compression uniforme où la pression est appliquée uniformément dans toutes les directions. Le module d'Young n'est défini que pour un axe de la substance.
• Le module de masse mesure le changement de volume lorsqu'une pression est appliquée, et le module de Young mesure le changement de longueur.
• Dans le module de masse, la quantité de pression appliquée est mesurée. Dans le module de Young, la contrainte de traction appliquée (compression ou étirement) est mesurée.
