영의 계수

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영의 계수는 물체에서 일어나는 변형과 압력 사이의 관계를 나타내는 탄성 계수이다. 1차원의 예로 설명하면 설명하면, 영의 계수를 E라고 할 때, 변형력(stress) = E × 변형도(strain) 로 표현할 수 있다. 영의 계수는 물체 본래의 성질이다. 영의 계수는 물체에 주어진 압력을 알 때 그 물체의 변형정도를 예측하는데에 쓰이고 반대로도 쓰인다.

영의 계수를 이용하기 전에는 변형을 확인하기 위해서 로버트 훅훅의 법칙 F=kx 을 적용하였다. 여기서 변형의 정도를 나타나는 것은 x, 물체에 주어진 힘은 F였고 상수 k는 물체의 모양과 구성물질을 함께 고려해야 하는 수였다. 물체의 변형과 힘의 관계식인 F = kx에 사용되는 상수 k를 알기 위해서는 새로운 물체마다 물리적인 시험이 필요했다. 하지만 영의 계수는 모양을 고려하지 않아도 물질의 종류만 알고 있으면 알 수 있었기 때문에 공학 발전에 혁명적인 도움이 될 수 있었다.

단위[편집]

영의 계수는 변형력(stress; 압력과 같은 단위)과 변형도(단위 없음)의 비이므로, 영의 계수의 단위는 압력의 단위이고, 표준 단위는 따라서 파스칼(Pa 혹은 N/m2 혹은 m−1·kg·s−2)이다. 실제로는 메가파스칼(MPa 혹은 N/mm2)이나 기가파스칼(GPa 혹은 kN/mm2)이 쓰일 때가 많다.