O que é a propriedade Modulo de elasticidade de um material?

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta “o que é a propriedade Módulo de elasticidade de um material?”. Isso faz parte de Mecânica dos Materiais (ou Resistência dos Materiais). Pra entender e explicar direitinho, a gente vai precisar dos conceitos de tensão (stress) e deformação (strain), porque o módulo de elasticidade é justamente a relação entre esses dois.

Passo 2

Primeiro, vamos falar de tensão (σ). Tensão é basicamente a “força interna” que aparece quando você aplica uma força externa num corpo. Se você empurra ou puxa um material com uma força sigma = FA distribuída numa área , a tensão é dada por:
Aqui:
  • tem unidade de Pascal (Pa), que é .
  • é a força aplicada (em N).
  • é a área onde essa força atua (em m²).

Passo 3

Agora, deformação (ε) é o quanto o material muda de comprimento comparado ao tamanho original. Se o comprimento inicial é varepsilon = De e ele muda de tamanho em , então:
Isso é adimensional (sem unidade) porque é uma razão entre comprimentos.

Passo 4

O Módulo de Elasticidade (também chamado de Módulo de Young) é a “inclinação” da reta na parte elástica do diagrama tensão × deformação. Em termos práticos, é a razão entre tensão e deformação naquele regime linear (antes de o material “passar do limite” e começar a se comportar de forma plástica):
E = sigmavarepsilon
Ou seja, quanto maior , mais “rígido” é o material, pois ele exige maior tensão pra produzir a mesma deformação.

Passo 5

Em resumo, o módulo de elasticidade é uma constante que caracteriza o quão difícil é esticar ou comprimir um material sem deformá-lo permanentemente. Material mole tem pequeno (ele deforma fácil), material duro ou rígido tem alto. Por exemplo,
  • Aço:
  • Alumínio:
  • Borracha:

Resposta

O módulo de elasticidade é a constante E = sigmavarepsilon, que relaciona tensão e deformação no regime elástico de um material, definida por
medindo a rigidez do material.

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