упругость в физике

Мы объясняем, что такое эластичность в физике и какова формула этого свойства. А также примеры и эластичные материалы.

Эластичность позволяет материалу возвращаться к своей первоначальной форме при деформации.

Что такое упругость в физике?

Когда вфизический Мы говорим об эластичности, мы имеем в виду свойство определенных материалов деформироваться под действием внешней силы, которая действует на них, а затем восстанавливать свою первоначальную форму, когда указанная сила исчезает. Эти типы поведения известны как обратимые деформации илипамять формы.

Не все материалы эластичны, а те, которые ломаются, фрагментируются или остаются деформированными после воздействия сила внешние просто совсем не эластичны.

Принципы упругости изучаются механикой деформируемого твердого тела в соответствии с теорией упругости, которая объясняет, как твердый он деформируется или перемещается в ответ на воздействующие на него внешние силы.

Таким образом, когда эти деформируемые твердые тела воспринимают указанную внешнюю силу, они деформируются и накапливают в себе некоторое количество упругой потенциальной энергии и, следовательно, внутренней энергии.

Эта энергия, после того как деформирующая сила будет устранена, будет той, которая заставляет твердое тело восстанавливать свою форму и превращаться в Кинетическая энергия, заставляя его двигаться или вибрировать.

Величина внешней силы и коэффициенты упругости деформируемого объекта будут такими, которые позволяют рассчитать величину деформации, величину упругого отклика и накопленное напряжение в процесс.

Формула упругости в физике

Когда к эластичному материалу прикладывается сила, он деформируется или сжимается. Для механика, важным фактом является величина силы, приложенной на единицу площади, которую мы будем называть усилие (σ).

Мы будем называть степень растяжения или сжатия деформацией вещества (ϵ) и мы его вычислим, разделив длинудвижение тела (ΔL) его начальной длиной (L0), то есть: ϵ = ΔL / L 0.

С другой стороны, одним из основных законов, регулирующих явление эластичности, являетсяЗакон Гука. Этот закон был сформулирован в семнадцатом веке физиком Робертом Гуком, когда он изучил пружину и понял, что сила, необходимая для ее сжатия, пропорциональна изменению ее удлинения при приложении указанной силы.

Этот закон сформулирован следующим образом: F = ˗k.x где F - сила, x длина сжатие или удлинение, а k - константа пропорциональности (жесткость пружины), выраженная в Ньютонах на метр (Н / м).

Наконец,потенциальная энергия Упругость, связанная с силой упругости, представлена ​​формулой: Ep (x) = ½. к.х2.

Примеры упругости в физике

Сжатые пружины накапливают потенциальную энергию и при отпускании восстанавливают свою форму.

Эластичность материалов - это свойство, которое мы проверяем ежедневно. Вот несколько примеров:

  • Спрингс Пружины, которые находятся под определенными кнопками или которые выталкивают хлеб из тостера, когда он готов, действуют на основе упругого напряжения: они сжимаются и накапливают потенциальную энергию, затем они освобождаются и восстанавливают свою форму, бросая хлеб. поджаренный.
  • Кнопки. Кнопки на пульте дистанционного управления телевизора работают благодаря эластичности материала, из которого они состоят, поскольку они могут сжиматься под действием наших пальцев, активируя цепь, которая находится под ней, а затем восстанавливая свое исходное положение (не активируя цепь немедленно. ), готовые к повторному нажатию.
  • Резинка. Смола, из которой сделана резинка или жевательная резинка, чрезвычайно эластична до такой степени, что мы можем сжать ее между зубами или расширить ее, наполнив ее воздухом и сделав бомбу, предполагая, что она сохранит свою более или менее первоначальную форму.
  • Шины. Самолет, автомобиль, мотоцикл работают на основе эластичности резины, которая когда-то надувалась. воздуха, он может выдерживать огромный вес всего транспортного средства и слегка деформироваться, но без потери памяти формы, тем самым оказывая выносливость и держит автомобиль в подвешенном состоянии.

Эластичные материалы

Эластичные материалы, способные восстанавливать свою первоначальную форму после частичной или полной деформации, многочисленны: резина, резина, нейлон, лайкра, латекс, жевательная резинка, шерсть, силикон, поролон, графен, стекловолокно, пластик, веревка, среди прочего.

Эти материалы чрезвычайно полезны в обрабатывающей промышленности, поскольку из них можно сделать множество приложений и объектов практического использования.

!-- GDPR -->