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Jetzt erklären wir dir, welchen Einfluss der Elastizitätsmodul auf die Baustoffeigenschaften hat.
Merke
Abgekürzt wird der Elastizitätsmodul mit E (Formelzeichen) oder E-Modul. Die Einheit entspricht einer mechanischen Spannung.
Folgendes gilt: Je größer der Betrag des E-Modul, umso höher ist der Widerstand des Baustoffes gegenüber einer elastischen Verformung.
Beispiel
Formal bestimmt sich der E-Modul durch:
Methode
Nachfolgend siehst du eine Übersicht von ausgewählten Baustoffen sowie die Angaben deren E-Moduls:
| Baustoff | E-Modul |
| Stahl | 210.000 |
| Aluminium | 70.000 |
| Kupfer | 110.000 |
| Polymere/Kunststoffe | 7.000 |
| Beton | 37.000 |
Elastizitätsmodul in Bezug auf die Bindung
Tritt an einem Baustoff eine äußere Kraft auf, so führt dies zu einer Bewegung der Atome aus ihrer Ruhelage im Gitter.
Dieser Fall ist in der nächsten Abbildung dargestellt.
Wir nehmen an eine Zugkraft
Aus der Gleichung für den E-Modul
Methode
Liegt nur eine kleine Längenänderung vor, so gilt an der Stelle
Diese Annahme ist zulässig, denn:
Umstellen ergibt:
Aus den Gleichungen können wir ablesen, dass
- die Neigung der Funktion
für und - die Krümmung der Funktion
für
dem E-Modul des Baustoffs entsprechen.
Bei einem hohen Elastizitätsmodul besteht ein stark gekrümmtes, tiefliegendes Energieminimum.
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