Modulo di Young — ingegnerismo.it

Il modulo di Young (o modulo di elasticità normale, indicato con $E$ ) è una grandezza fisica che caratterizza la capacità di un materiale di resistere alle deformazioni elastiche quando soggetto a una sollecitazione normale (trazione o compressione). Prende il nome dal fisico britannico Thomas Young.

In accordo con la legge di Hooke, il modulo di Young definisce la pendenza del tratto lineare nel diagramma sforzo-deformazione ( $\sigma$ - $\epsilon$ ):

E = \frac{\sigma}{\epsilon}

Dove:

$\sigma$ è lo sforzo normale (forza per unità di superficie, misurato in Pascal, Pa).
$\epsilon$ è la deformazione longitudinale adimensionale ( $\Delta L / L$ ).

Essendo la deformazione un numero puro, il modulo di Young ha le stesse dimensioni della pressione. In ingegneria si esprime tipicamente in Gigapascal (GPa). Un valore elevato di $E$ indica un materiale molto rigido (es. Acciaio $\approx 210$ GPa), mentre un valore basso indica un materiale molto deformabile (es. Gomma $\approx 0{,}01 \dots 0{,}1$ GPa).

La conoscenza del modulo di Young è indispensabile per calcolare gli allungamenti delle travi, la freccia delle campate di un ponte e per verificare la stabilità delle strutture soggette a carichi critici (instabilità a carico di punta).