- Was ist Elastizität in der Physik?
- Elastizitätsformel in der Physik
- Beispiele für Elastizität in der Physik
- Elastische Materialien
Wir erklären, was Elastizität in der Physik ist und wie die Formel für diese Eigenschaft lautet. Auch Beispiele und elastische Materialien.
Was ist Elastizität in der Physik?
Wenn inkörperlich Wir sprechen von Elastizität, wir bezeichnen die Eigenschaft bestimmter Materialien, sich unter einer auf sie einwirkenden äußeren Kraft zu verformen und dann ihre ursprüngliche Form wiederzuerlangen, wenn diese Kraft verschwindet. Diese Verhaltensweisen sind bekannt als reversible Verformungen oderFormgedächtnis.
Nicht alle Materialien sind elastisch und solche, die nach der Einwirkung des Gewalt extern sind einfach nicht elastisch.
Die Elastizitätsprinzipien werden durch die Mechanik verformbarer Festkörper nach der Elastizitätstheorie untersucht, die erklärt, wie a fest es verformt oder bewegt sich als Reaktion auf äußere Kräfte, die auf es einwirken.
Wenn diese verformbaren Feststoffe die äußere Kraft aufnehmen, verformen sie sich und sammeln eine Menge an elastischer potentieller Energie und daher in ihnen innere Energie an.
Diese Energie wird, sobald die Verformungskraft beseitigt ist, diejenige sein, die den Festkörper dazu zwingt, seine Form wiederzuerlangen und sich in umzuwandeln Kinetische Energie, wodurch es sich bewegt oder vibriert.
Die Größe der äußeren Kraft und die Elastizitätskoeffizienten des verformten Objekts sind diejenigen, die die Berechnung der Größe der Verformung, der Größe der elastischen Reaktion und der akkumulierten Spannung im Prozess.
Elastizitätsformel in der Physik
Wenn auf ein elastisches Material eine Kraft ausgeübt wird, verformt oder komprimiert es sich. Für die Mechanik, das Wichtigste an der Tatsache ist die Kraft, die pro Flächeneinheit aufgebracht wird, die wir nennen werden Anstrengung (σ).
Wir nennen den Grad der Dehnung oder Kompression der Materiedeformation (ϵ) und wir berechnen es, indem wir die Länge von teilenBewegung des Festkörpers (ΔL) um seine Anfangslänge (L0), also: ϵ = L / L 0.
Andererseits ist eines der Hauptgesetze, das das Elastizitätsphänomen regelt, dieHookes Gesetz. Dieses Gesetz wurde im 17. Jahrhundert vom Physiker Robert Hooke formuliert, als er eine Feder untersuchte und feststellte, dass die Kraft, die zum Zusammendrücken erforderlich ist, proportional zu der Änderung ihrer Dehnung beim Aufbringen dieser Kraft war.
Dieses Gesetz ist wie folgt formuliert: F = ˗k.x wobei F die Kraft ist, x die Länge Kompression oder Dehnung, und k eine Proportionalitätskonstante (Federkonstante), ausgedrückt in Newton über Meter (N / m).
Endlich, daspotenzielle Energie Die mit der elastischen Kraft verbundene Elastizität wird durch die Formel dargestellt: Ep (x) = ½. k.x2.
Beispiele für Elastizität in der Physik
Die Elastizität von Materialien ist eine Eigenschaft, die wir täglich testen. Einige Beispiele sind:
- Federn Die Federn, die sich unter bestimmten Knöpfen befinden oder das Brot aus dem Toaster nach oben schieben, wenn es fertig ist, funktionieren auf der Grundlage einer elastischen Spannung: Sie werden zusammengedrückt und sammeln potenzielle Energie, dann werden sie freigesetzt und nehmen durch das Werfen des Brotes ihre Form wieder an geröstet.
- Tasten. Die Tasten auf der Fernbedienung des Fernsehgeräts funktionieren dank der Elastizität des Materials, aus dem sie bestehen, da sie unter der Kraft unserer Finger zusammengedrückt werden können, den darunter liegenden Stromkreis aktivieren und dann ihre Ausgangsposition wiederherstellen (nicht sofort den Stromkreis aktivieren) ), bereit zum erneuten Drücken.
- Das Gummi. Das Harz, aus dem Kaugummi oder Kaugummi hergestellt wird, ist extrem elastisch, so dass wir es zwischen den Zähnen zusammendrücken oder durch Luftfüllung und Bombe ausdehnen können, vorausgesetzt, es behält seine mehr oder weniger ursprüngliche Form bei.
- Die Reifen. Ein Flugzeug, ein Auto, ein Motorrad funktionieren aufgrund der Elastizität des Gummis, das sich einmal aufgeblasen hat Luft, kann es dem enormen Gewicht des gesamten Fahrzeugs standhalten und sich leicht verformen, ohne jedoch sein Formgedächtnis zu verlieren, und übt somit eine Ausdauer und hält das Fahrzeug in der Schwebe.
Elastische Materialien
Es gibt zahlreiche elastische Materialien, die ihre ursprüngliche Form nach einer teilweisen oder vollständigen Verformung wiedererlangen können: Gummi, Gummi, Nylon, Lycra, Latex, Kaugummi, Wolle, Silikon, Schaumgummi, Graphen, Fiberglas, Plastik, Seil, unter anderem.
Diese Materialien sind in der Fertigungsindustrie äußerst nützlich, da aus ihnen eine Vielzahl von Anwendungen und praktischen Gebrauchsgegenständen hergestellt werden können.