Mēs izskaidrojam, kas ir elastība fizikā un kāda ir šīs īpašības formula. Arī piemēri un elastīgie materiāli.
Kas ir elastība fizikā?
Kad iekšāfiziskais Mēs runājam par elastību, mēs runājam par noteiktu materiālu īpašību deformēties ārēja spēka ietekmē, kas uz tiem iedarbojas, un pēc tam atgūt sākotnējo formu, kad minētais spēks pazūd. Šāda veida uzvedība ir pazīstama kā atgriezeniskas deformācijas vaiformas atmiņa.
Ne visi materiāli ir elastīgi un tie, kas saplīst, sadrumstalo vai paliek deformēti pēc darbības spēku ārējie vienkārši nav elastīgi.
Elastības principus pēta deformējamu cietvielu mehānika saskaņā ar elastības teoriju, kas izskaidro, kā ciets tas deformējas vai pārvietojas, reaģējot uz ārējiem spēkiem, kas to ietekmē.
Tādējādi, kad šīs deformējamās cietās vielas saņem minēto ārējo spēku, tās deformējas un uzkrāj elastības potenciālās enerģijas daudzumu un līdz ar to arī iekšējo enerģiju.
Minētā enerģija, tiklīdz tiks noņemts deformējošais spēks, būs tā, kas liks cietai vielai atgūt formu un pārveidoties par Kinētiskā enerģija, liekot tai kustēties vai vibrēt.
Ārējā spēka lielums un deformētā objekta elastības koeficienti būs tādi, kas ļauj aprēķināt deformācijas lielumu, elastīgās reakcijas lielumu un uzkrāto spriegumu. process.
Elastības formula fizikā
Kad elastīgam materiālam tiek pielikts spēks, tas deformējas vai saspiežas. Priekš mehānika, svarīgais fakts ir pieliktā spēka daudzums uz laukuma vienību, ko mēs sauksim pūles (σ).
Vielas stiepes vai saspiešanas pakāpi sauksim par deformāciju (ϵ), un mēs to aprēķināsim, dalot garumukustība cietvielas (ΔL) pēc tās sākotnējā garuma (L0), tas ir: ϵ = ΔL / L 0.
No otras puses, viens no galvenajiem likumiem, kas regulē elastības fenomenu, irHuka likums. Šo likumu septiņpadsmitajā gadsimtā formulēja fiziķis Roberts Huks, kad viņš pētīja atsperi un saprata, ka spēks, kas nepieciešams tās saspiešanai, ir proporcionāls tās pagarinājuma izmaiņām, pieliekot minēto spēku.
Šis likums ir formulēts šādi: F = ˗k.x kur F ir spēks, x ir garums saspiešana vai pagarinājums, un k proporcionalitātes konstante (atsperes konstante), kas izteikta ņūtonos metros (N / m).
Visbeidzot,potenciālā enerģija Elastību, kas saistīta ar elastības spēku, attēlo ar formulu: Ep (x) = ½. k.x2.
Elastības piemēri fizikā
Materiālu elastība ir īpašība, ko mēs pārbaudām katru dienu. Daži piemēri:
- Atsperes Atsperes, kas atrodas zem noteiktām pogām vai spiež maizi no tostera uz augšu, kad tā ir gatava, darbojas uz elastīgās spriedzes pamata: tās tiek saspiestas un uzkrāj potenciālo enerģiju, pēc tam tiek atbrīvotas un atgūst formu, izmetot maizi. uz augšu.grauzdēts.
- Pogas. Televizora tālvadības pults pogas darbojas, pateicoties materiāla elastībai, kas tos veido, jo tās var saspiest ar pirkstu spēku, aktivizējot ķēdi, kas atrodas apakšā, un pēc tam atgūstot sākotnējo pozīciju (neaktivizējot ķēdi nekavējoties ), gatavs nospiešanai vēlreiz.
- Gumija. Sveķi, no kuriem tiek izgatavota gumija vai košļājamā gumija, ir ārkārtīgi elastīgi līdz tādai pakāpei, ka mēs varam tos saspiest starp zobiem vai paplašināt, piepildot to ar gaisu un izveidojot bumbu, pieņemot, ka tas saglabās savu vairāk vai mazāk sākotnējo formu.
- Riepas. Lidmašīna, automašīna, motocikls darbojas, pamatojoties uz gumijas elastību, kas reiz tika piepūsta ar gaiss, tas var izturēt visa transportlīdzekļa milzīgo svaru un nedaudz deformēties, bet nezaudējot formas atmiņu, tādējādi radot spēku izturību un tur transportlīdzekli apturētu.
Elastīgi materiāli
Elastīgo materiālu, kas spēj atgūt savu sākotnējo formu pēc daļējas vai pilnīgas deformācijas, ir daudz: gumija, gumija, neilons, likra, latekss, košļājamā gumija, vilna, silikons, putuplasts, grafēns, stikla šķiedra, plastmasas, virve, cita starpā.
Šie materiāli ir ārkārtīgi noderīgi apstrādes rūpniecībā, jo no tiem var izgatavot neskaitāmus pielietojumus un praktiski lietojamus priekšmetus.