Elastsus füüsikas
Selgitame, mis on füüsika elastsus ja kuidas on selle omaduse valem. Lisaks näited ja millised on elastsed materjalid.
Milline on füüsika elastsus?
Füüsikas viidates elastsusele osutame teatud materjalide omadustele, mis deformeeruvad neid mõjutava välise jõu mõjul ja taastavad seejärel algse kuju, kui nimetatud jõud kaob. Seda tüüpi käitumist nimetatakse " pöörduvateks deformatsioonideks" või kuju mälu .
Kõik materjalid pole muidugi elastsed ja need, mis pärast välise jõu mõjutamist purunevad, killustuvad või deformeeruvad, pole nad lihtsalt üldse elastsed.
Elastsuse põhimõtteid uurib deformeeruvate tahkete ainete mehaanika vastavalt elastsusteooriale, mis selgitab, kuidas tahke aine deformeerub või liigub see vastusena teda mõjutavatele välistele jõududele.
Seega, kui need deformeeruvad tahked ained saavad nimetatud välise jõu, deformeeruvad nad ja akumuleerivad nende sisemuses teatud hulga elastset potentsiaalset energiat ja seega ka sisemist energiat. .
Nimetatud energia, kui deformeeriv jõud on eemaldatud, on see, mis sunnib tahket ainet oma kuju taastama ja muutub kineetiliseks energiaks, pannes selle liikuma või vibreerima.
Deformeerunud objekti välise jõu suurus ja elastsuskoefitsiendid on sellised, mis võimaldavad arvutada deformatsiooni suurust, elastse reageeringu suurust ja akumuleeritud pinget protsessis
Vt ka: inerts.
Elastsuse valem füüsikas
Kui elastsele materjalile rakendatakse jõudu, see deformeerub või surutakse kokku.Mehaanika jaoks on oluline jõud pinnaühiku kohta, millele kutsume pingutust ( ).
Me nimetame mateeria deformatsiooni venituse või kokkusurumise astet ( ) ja arvutame selle, jagades tahke aine liikumispikkuse (ΔL) algpikkusega (L0), see on: ϵ = ΔL / L 0.
Teisest küljest on üks peamisi elastsust käsitlevaid seadusi Hooke'i seadus . Selle seaduse sõnastas vedurid uurides seitsmeteistkümnendal sajandil füüsik Robert Hooke ja mõistes, et nende kokkutõmbamiseks vajalik jõud oli võrdeline vedru pikkusega.
See seadus on sõnastatud järgmiselt: F = ˗kx kus F on jõud, x mõistmise või pikenemise pikkus ja k proportsionaalsuse konstant (vedrukonstant), väljendatuna njuutonites meetrites (N / m).
Lõpuks tähistatakse selle seaduse jõuga seotud elastset potentsiaalset energiat järgmise valemiga: Ep (x) = ½. k.x2 .
Näited elastsusest füüsikas
Materjalide elastsus on omadus, mida katsetame iga päev. Mõned näited selle kohta:
- Vedrud Vedrud, mis asuvad teatud nuppude all või mis suruvad rösteri leiva valmis, töötavad elastse pinge alusel: need surutakse kokku ja kogunevad potentsiaalset energiat, siis need vabastatakse ja saavutavad kuju leiva viskamisega. röstitud
- Nupud Teleri kaugjuhtimispuldi nupud töötavad tänu neid moodustava materjali elastsusele, kuna neid saab meie sõrmede jõul kokku suruda, aktiveerides allpool oleva vooluringi ja taastades seejärel algseisu (lõpetage kohe vooluringi aktiveerimine ), valmis uuesti vajutama.
- Igeme . Vaik, millest igeme- või närimiskummi valmistatakse, on äärmiselt elastne kuni selleni, et saame selle hammaste vahel kokku suruda või laiendada, täites seda õhuga ja valmistades pumba, eeldades, et see säilitab enam-vähem algupärase kuju.
- Rehvid Lennukist, autost, mootorrattast lähtudes töötavad nad kummiga, mis on kord õhuga täis pumbatud, elastsuse alusel, mis talub kogu sõiduki tohutut raskust ja veidi deformeerub, kaotamata seejuures oma kuju mälu, nii et see avaldab takistusega ja hoiab sõidukit riputatuna.
Elastne materjal
Elastseid materjale, mida on võimalik pärast osalise või täieliku deformatsiooni taastamist oma algses vormis, on palju ja võime loetleda neist mõned, näiteks: kumm, kumm, nailon, lükra, lateks, närimiskumm, vill, silikoon, vahtkumm, grafeen, klaaskiud, plastik, köis. Seda tüüpi materjalid on töötlevas tööstuses äärmiselt kasulikud, kuna nendest saate teha lõputuid rakendusi ja praktiliselt kasutatavaid objekte.
