• Τι είναι η ελαστικότητα στη φυσική;
• Τύπος ελαστικότητας στη φυσική
• Παραδείγματα ελαστικότητας στη φυσική
• Ελαστικά υλικά

Εξηγούμε τι είναι η ελαστικότητα στη φυσική και πώς είναι ο τύπος αυτής της ιδιότητας. Επίσης, παραδείγματα και ελαστικά υλικά.

Η ελαστικότητα επιτρέπει σε ένα υλικό να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα όταν παραμορφωθεί.

Τι είναι η ελαστικότητα στη φυσική;

Όταν μέσαφυσικός Μιλάμε για ελαστικότητα, αναφερόμαστε στην ιδιότητα ορισμένων υλικών να παραμορφώνονται υπό μια εξωτερική δύναμη που ασκεί πάνω τους και στη συνέχεια να ανακτούν το αρχικό τους σχήμα όταν η εν λόγω δύναμη εξαφανίζεται. Αυτοί οι τύποι συμπεριφορών είναι γνωστοί ως αναστρέψιμες παραμορφώσεις ήμνήμη σχήματος.

Δεν είναι όλα τα υλικά ελαστικά και αυτά που σπάνε, θρυμματίζονται ή παραμένουν παραμορφωμένα μετά τη δράση του δύναμη τα εξωτερικά απλά δεν είναι καθόλου ελαστικά.

Οι αρχές της ελαστικότητας μελετώνται από τη μηχανική των παραμορφώσιμων στερεών, σύμφωνα με τη Θεωρία της Ελαστικότητας, η οποία εξηγεί πώς ένα στερεός παραμορφώνεται ή κινείται ως απάντηση στις εξωτερικές δυνάμεις που το επηρεάζουν.

Έτσι, όταν αυτά τα παραμορφώσιμα στερεά δέχονται την εν λόγω εξωτερική δύναμη, παραμορφώνονται και συσσωρεύουν μια ποσότητα ελαστικής δυναμικής ενέργειας και, επομένως, εσωτερική ενέργεια μέσα τους.

Η εν λόγω ενέργεια, μόλις αφαιρεθεί η δύναμη παραμόρφωσης, θα είναι αυτή που αναγκάζει το στερεό να ανακτήσει το σχήμα του και να μετατραπεί σε Κινητική ενέργεια, κάνοντας το να κινείται ή να δονείται.

Το μέγεθος της εξωτερικής δύναμης και οι συντελεστές ελαστικότητας του παραμορφωμένου αντικειμένου θα είναι εκείνοι που επιτρέπουν τον υπολογισμό του μεγέθους της παραμόρφωσης, του μεγέθους της ελαστικής απόκρισης και της συσσωρευμένης τάσης στο επεξεργάζομαι, διαδικασία.

Τύπος ελαστικότητας στη φυσική

Όταν ασκείται δύναμη σε ένα ελαστικό υλικό, αυτό παραμορφώνεται ή συμπιέζεται. Για το Μηχανική, το σημαντικό για το γεγονός είναι η ποσότητα δύναμης που εφαρμόζεται ανά μονάδα επιφάνειας, την οποία θα ονομάσουμε προσπάθεια (σ).

Θα ονομάσουμε τον βαθμό τάνυσης ή συμπίεσης της ύλης παραμόρφωση (ϵ) και θα το υπολογίσουμε διαιρώντας το μήκος τουκίνηση του στερεού (ΔL) κατά το αρχικό του μήκος (L0), δηλαδή: ϵ = ΔL / L 0.

Από την άλλη, ένας από τους κύριους νόμους που διέπει το φαινόμενο της ελαστικότητας είναι οΟ νόμος του Χουκ. Αυτός ο νόμος διατυπώθηκε τον δέκατο έβδομο αιώνα από τον φυσικό Ρόμπερτ Χουκ, όταν μελέτησε ένα ελατήριο και συνειδητοποίησε ότι η δύναμη που απαιτείται για τη συμπίεσή του ήταν ανάλογη με τη διακύμανση στην επιμήκυνσή του κατά την εφαρμογή της εν λόγω δύναμης.

Ο νόμος αυτός διατυπώνεται ως εξής: F = ˗k.χ όπου F είναι η δύναμη, x το μήκος συμπίεση ή επιμήκυνση, και k μια σταθερά αναλογικότητας (σταθερά ελατηρίου) εκφρασμένη σε Newton σε μέτρα (N / m).

Τέλος, τοδυναμική ενέργεια Το ελαστικό που σχετίζεται με την ελαστική δύναμη αντιπροσωπεύεται από τον τύπο: Ep (x) = ½. κ.χ2.

Παραδείγματα ελαστικότητας στη φυσική

Τα συμπιεσμένα ελατήρια συσσωρεύουν δυναμική ενέργεια και όταν απελευθερωθούν ανακτούν το σχήμα τους.

Η ελαστικότητα των υλικών είναι μια ιδιότητα που δοκιμάζουμε καθημερινά. Μερικά παραδείγματα είναι:

• Ελατήρια Τα ελατήρια που βρίσκονται κάτω από ορισμένα κουμπιά ή που σπρώχνουν το ψωμί από την τοστιέρα προς τα πάνω όταν είναι έτοιμο, λειτουργούν με βάση την ελαστική τάση: συμπιέζονται και συσσωρεύουν δυναμική ενέργεια, μετά απελευθερώνονται και ανακτούν το σχήμα τους ρίχνοντας το ψωμί. πάνω φρυγανισμένο.
• Κουμπιά. Τα κουμπιά στο τηλεχειριστήριο της τηλεόρασης λειτουργούν χάρη στην ελαστικότητα του υλικού που τα συνθέτουν, αφού μπορούν να συμπιεστούν με τη δύναμη των δακτύλων μας, ενεργοποιώντας το κύκλωμα που βρίσκεται από κάτω και στη συνέχεια ανακτώντας την αρχική τους θέση (όχι ενεργοποιώντας αμέσως το κύκλωμα ), έτοιμο να πατηθεί ξανά.
• Η τσίχλα. Η ρητίνη από την οποία φτιάχνεται η τσίχλα ή η τσίχλα είναι εξαιρετικά ελαστική, σε σημείο που μπορούμε να τη συμπιέσουμε ανάμεσα στα δόντια ή να την επεκτείνουμε γεμίζοντας την με αέρα και φτιάχνοντας μια βόμβα, υποθέτοντας ότι θα διατηρήσει λίγο πολύ το αρχικό της σχήμα.
• Τα ελαστικά. Ένα αεροπλάνο, ένα αυτοκίνητο, μια μοτοσικλέτα λειτουργούν με βάση την ελαστικότητα του καουτσούκ, το οποίο μόλις φουσκώσει με αέρας, μπορεί να αντέξει το τεράστιο βάρος ολόκληρου του οχήματος και να παραμορφωθεί ελαφρά, χωρίς όμως να χάσει τη μνήμη του σχήματός του, ασκώντας έτσι αντοχή και κρατά το όχημα αναρτημένο.

Ελαστικά υλικά

Τα ελαστικά υλικά, εκείνα που μπορούν να ανακτήσουν το αρχικό τους σχήμα μετά από μερική ή ολική παραμόρφωση, είναι πολλά: καουτσούκ, καουτσούκ, νάιλον, λύκρα, λάτεξ, τσίχλες, μαλλί, σιλικόνη, αφρώδες καουτσούκ, γραφένιο, υαλοβάμβακα, πλαστική ύλη, σχοινί, μεταξύ άλλων.

Αυτά τα υλικά είναι εξαιρετικά χρήσιμα στη μεταποιητική βιομηχανία, αφού από αυτά μπορούν να κατασκευαστούν μυριάδες εφαρμογές και αντικείμενα πρακτικής χρήσης.