elasticitet i fysik

Fysisk

2022

Vi forklarer, hvad elasticitet er i fysik, og hvordan formlen for denne egenskab er. Også eksempler og elastiske materialer.

Elasticitet tillader et materiale at vende tilbage til sin oprindelige form, når det deformeres.

Hvad er elasticitet i fysik?

Når ifysisk Vi taler om elasticitet, vi henviser til egenskaben af ​​visse materialer til at blive deformeret under en ekstern kraft, der virker på dem og derefter genvinde deres oprindelige form, når nævnte kraft forsvinder. Disse typer adfærd er kendt som reversible deformationer ellerformhukommelse.

Ikke alle materialer er elastiske og dem, der går i stykker, fragmenterer eller forbliver deforme efter virkningen af kraft ydre er bare slet ikke elastiske.

Elasticitetsprincipperne studeres af mekanikken for deformerbare faste stoffer ifølge Elasticitetsteorien, som forklarer, hvordan en solid det deformerer eller bevæger sig som reaktion på ydre kræfter, der påvirker det.

Når disse deformerbare faste stoffer modtager den ydre kraft, deformeres de og akkumulerer en mængde elastisk potentiel energi og derfor intern energi i dem.

Den nævnte energi vil, når først den deformerende kraft er blevet fjernet, være den, der tvinger det faste stof til at genvinde sin form og omdannes til Kinetisk energi, hvilket får den til at bevæge sig eller vibrere.

Størrelsen af ​​den ydre kraft og elasticitetskoefficienterne for det deformerede objekt vil være dem, der gør det muligt at beregne størrelsen af ​​deformationen, størrelsen af ​​den elastiske reaktion og den akkumulerede spænding i behandle.

Formel for elasticitet i fysik

Når en kraft påføres et elastisk materiale, deformeres eller komprimeres det. For mekanik, det vigtige ved faktum er mængden af ​​kraft, der påføres pr. arealenhed, som vi vil kalde indsats (σ).

Vi vil kalde graden af ​​strækning eller kompression af stof deformation (ϵ), og vi vil beregne det ved at dividere længden afbevægelse af det faste stof (ΔL) ved dets begyndelseslængde (L0), det vil sige: ϵ = ΔL/L 0.

På den anden side er en af ​​de vigtigste love, der styrer fænomenet elasticitet,Hookes lov. Denne lov blev formuleret i det syttende århundrede af fysikeren Robert Hooke, da han studerede en fjeder og indså, at den kraft, der var nødvendig for at komprimere den, var proportional med variationen i dens forlængelse, når denne kraft blev påført.

Denne lov er formuleret som følger: F = ˗k.x hvor F er kraften, x den længde kompression eller forlængelse, og k en proportionalitetskonstant (fjederkonstant) udtrykt i Newton over meter (N/m).

Endeligpotentiel energi Elastik forbundet med den elastiske kraft er repræsenteret ved formlen: Ep (x) = ½. k.x2.

Eksempler på elasticitet i fysik

Komprimerede fjedre akkumulerer potentiel energi, og når de slippes, genvinder de deres form.

Materialers elasticitet er en egenskab, som vi tester dagligt. Nogle eksempler er:

  • Fjedre Fjedrene, der er under bestemte knapper, eller som skubber brødet fra brødristeren op, når det er færdigt, fungerer på basis af elastisk spænding: de komprimeres og samler potentiel energi, så frigøres de og genvinder deres form ved at kaste brødet op, ristet.
  • Knapper. Knapperne på tv-fjernbetjeningen fungerer takket være elasticiteten af ​​materialet, der består af dem, da de kan komprimeres under kraften fra vores fingre, aktivere kredsløbet, der er nedenunder, og derefter genoprette deres udgangsposition (ikke aktivere kredsløbet med det samme ), klar til at blive trykket igen.
  • Gummiet. Harpiksen, som tyggegummiet eller tyggegummiet er lavet af, er ekstremt elastisk, til det punkt, at vi kan komprimere det mellem tænderne eller udvide det ved at fylde det med luft og lave en bombe, forudsat at det bevarer sin mere eller mindre oprindelige form.
  • Dækkene. Et fly, en bil, en motorcykel opererer baseret på elasticiteten af ​​gummiet, som engang var oppustet med luft, kan den modstå hele køretøjets enorme vægt og deformeres en smule, men uden at miste sin formhukommelse og dermed udøve en udholdenhed og holder køretøjet suspenderet.

Elastiske materialer

Elastiske materialer, der er i stand til at genvinde deres oprindelige form efter at have lidt en delvis eller total deformation, er talrige: gummi, gummi, nylon, lycra, latex, tyggegummi, uld, silikone, skumgummi, grafen, glasfiber, plast, reb, blandt andet.

Disse materialer er yderst anvendelige i fremstillingsindustrien, da der fra dem kan laves et utal af applikationer og genstande til praktisk brug.

!-- GDPR -->