Module de Young
On considère un barreau élastique dont l'aire \(S\) de la section est constante, d'axe \(Oa\) et de longueur \(l\) en l'absence de contraintes. On impose alors les forces respectives \(-T\) et \(T\) (en Newton : N) à ses deux extrémités. Il en résulte une déformation et on note \(h\) la nouvelle longueur du barreau.
Définition : Force surfacique et allongement
On note alors \(F=T/S\) la force surfacique (en Pascal : Pa) exercée sur les deux faces d'aire \(S\). On note \(\Delta = (h-l)/l\) l'allongement du barreau dans la direction de l'axe.
Texte légal : Loi de Hooke
Le comportement élastique du barreau est régi par la loi de Hooke qui s'écrit \(F= E \, \Delta\) où \(E\) est le module de Young (en Pascal : Pa). La loi de Hooke spécifie également de rétrécissement dans les directions transversale (coefficient de Poisson), mais cette propriété n'est pas nécessaire pour la suite.
Exemple : Exemple de valeur du module de Young
La valeur de \(E\) pour les matériaux courants est comprise entre \(10^{11}\) Pa et \(10^{12}\) Pa, comme par exemple :
Acier à ressort : \(E=220\, 10^9\) Pa,
Fer : \(E=196\, 10^9\) Pa,
Aluminium : \(E=69\, 10^9\) Pa.