Youngo modulis yra matas, kaip sunku suspausti medžiagą, pvz., plieną. Jis matuoja slėgį ir paprastai apskaičiuojamas paskaliais (Pa). Jį dažniausiai naudoja fizikai, norėdami nustatyti deformaciją, matuoti, kaip medžiaga reaguoja į slėgį, pavyzdžiui, suspaudimą ar tempimą.
Tarpatominės jėgos arba jėgos, laikančios medžiagą kartu, yra stipriai susijusios su šio matavimo supratimu. Kietoje medžiagoje esantys atomai veikia vienas kitą ir atstumiančią, arba neigiamą, ir patrauklią arba teigiamą jėgą. Jėgos, kurias sukuria atomai, pasiekia pusiausvyrą tik tada, kai jie yra puikiai atskirti. Pavyzdžiui, jei atomai bus nustumti per arti vienas kito arba atskirti per toli vienas nuo kito, atomai nebebus tobulos pusiausvyros. Kai jie nebebus pusiausvyros, jie prieštaraus jiems taikomiems veiksmams.
Kuo standesnės tarpatominės jėgos, tuo didesnė bus Youngo modulio vertė ir tuo labiau medžiaga priešinsis veiksmui. Pavyzdžiui, jei tarpatominės jėgos yra standžios, tai šis matavimas bus didelis, o suspaudus medžiaga nesusitrauks tiek daug.
Tyrinėdamas plieno fiziką, mokslininkas pirmiausia turi atsiminti, kad plienas daugiausia sudarytas iš geležies atomų. Vadinasi, Youngo plieno modulis yra maždaug toks pat kaip Youngo geležies modulis. Kadangi Youngo geležies modulis yra 195,000,000,000 195 XNUMX XNUMX Pa arba XNUMX gigapaskaliai (GPa), jis laikomas labai dideliu ir labai sunkiai suspaudžiamu.
Kasdieniame gyvenime svarbu suprasti, kad plieną itin sunku suspausti. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas statant pastatus ir nesuspaustas, sugadindamas pastato konstrukcijos vientisumą. Vos 1 metro (3.28 pėdos) pločio, aukščio ir gylio plieno kubas, atlaikydamas vieno mokyklinio autobuso svorį, suspaustų tik apie vieną mikroną, nes gali atlaikyti spaudimą. Palyginimui, kubas, sudarytas iš tų pačių matmenų ir pagamintas iš švino, turi mažesnę Youngo modulio vertę. Švino kubas suspaustų 14 kartų daugiau nei plieninis kubas.
Youngo modulis taip pat gali būti naudojamas skaičiuojant įtampą, kai atomai yra ištraukiami, o ne suspaudžiami. Tokiais atvejais deformacija yra neigiama, nes atomai yra ištempti, o ne suspausti. Pagrindinė sąvoka, kurią reikėtų suprasti, yra ta, kad bet kuriuo atveju matuojamas jėgų tarp atomų standumas – nesvarbu, ar jie suspaudžiami, ar ištempiami. Todėl slėgis, apskaičiuotas pagal Youngo modulį, nekinta nei vieno, nei kito matavimo atveju.