Module d’Young sur le domaine élastique
Métal inconnu, déformations élastiques seulement. Relevez σ pour plusieurs ε et déterminez E comme pente de σ en fonction de ε.
Objectif
Déterminer le module d’Young d’après la loi de Hooke σ = E ε. La pente de σ (MPa) en fonction de ε est E en MPa ; le résultat s’exprime en GPa.
Matériel
- Éprouvette de traction
- Extensomètre (ε)
- Capteur de force (σ)
Expérience
Théorie
Sur le domaine élastique, la contrainte est proportionnelle à la déformation. Le banc cache E et n’entre pas dans le domaine plastique. Vous imposez ε ; le capteur donne σ seulement après l’enregistrement.
Mode opératoire
- L’éprouvette est un métal inconnu. E est caché. Ne faites varier que la déformation de traction ε, bien en deçà de la limite d’élasticité.
- Notez. Le capteur inscrit σ avec un léger bruit. Il n’y a pas de E ni de σ en direct pendant que vous déplacez le curseur.
- Recommencez pour au moins 6 déformations, environ de 0,0003 à 0,0022.
- Ajustez σ en fonction de ε ; E (GPa) = pente (MPa) / 1000. Comparez à la valeur de référence et formulez la conclusion.
Conclusion
Le module trouvé s’accorde avec le E caché. Sources d’erreur : bruit du capteur et nécessité de rester sur le domaine élastique linéaire.