Moduł Younga (oznaczany zwykle literą E) opisuje sztywność sprężystą materiału w zakresie odkształceń sprężystych. Wynika on z prawa Hooke’a dla rozciągania/ściskania: E = σ/ε, gdzie:
- σ to naprężenie (siła przypadająca na pole przekroju),
- ε to odkształcenie względne (zmiana długości podzielona przez długość początkową).
Kluczowy wniosek jednostkowy: odkształcenie ε jest bezwymiarowe, więc jednostka modułu Younga jest taka sama jak jednostka naprężenia σ. Naprężenie jest wielkością typu ciśnienie, a w układzie SI wyraża się je w paskalach (Pa), czyli N/m². W praktyce inżynierskiej często używa się wielokrotności (np. MPa, GPa), dlatego odpowiedź "MPa" jest jednostkowo poprawna.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "daN" i "kN" są jednostkami siły. Sama siła nie uwzględnia pola przekroju, więc nie opisuje naprężenia ani modułu sprężystości.
- "Nm" to jednostka momentu siły (torque). Moment ma inne znaczenie fizyczne niż naprężenie/ciśnienie i nie może być jednostką modułu Younga.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się "odporność na odkształcenie/sztywność materiału", najpierw sprawdź, czy dana wielkość łączy naprężenie i odkształcenie. Jeśli w definicji występuje stosunek do odkształcenia (bezwymiarowego), jednostką będzie zawsze coś z rodziny Pa (Pa, MPa, GPa).
