Was ist ein elastischer Körper?
Elastizität ist die Fähigkeit zu verformen, mit vollständiger Reversibilität zu verformen - die Fähigkeit, zu einer Form oder einem Zustand zurückzukehren, das dem eine entspricht, bevor eine angewendete Kraft inkrementell das Objekt oder Körper verformte. Ein Beispiel für einen elastischen Körper, der diese Beschreibung zumindest ungefähr trifft, ist ein Billard -Cue -Ball, der nach einer Kollision mit einem anderen Billardball seine ursprüngliche Form zurückhält. Ein weiteres Beispiel für einen elastischen Körper ist eine Feder oder ein Spandex -Bund. Diese sind nach einer Komprimierung oder Dehnung wieder ihre Form zurückerhalten. Das beteiligte Physikprinzip ist Hooke's Law. Für eine Frühling, die entlang der X-Richtung von ihrem Ruhepunkt aus deformiert ist, ist Hooke's Law f = ‒-kx geschrieben. Da ist es vergleichbar mit einem elastischen Körper, wenn thDie Kraft wird abgeschnitten, die Frühling kehrt, wenn sie masslos ist, zu ihrem Entspannungspunkt zurück. Wenn andererseits an der Feder eine Masse befestigt ist, fährt das Objekt, wenn sie freigegeben wird, über den Relaxationspunkt hinaus, der hin und her schwankt, bis die innere Reibung den Prozess beendet. Objekte in der realen Welt können leicht über ihre Elastizitätsgrenze hinausgedrückt werden.
Wenn ein elastischer Körper mit einem anderen elastischen Körper kollidiert, sind Deformationen in beiden Körpern momentan und kinetische Energie konserviert. In einer solchen Kollision, wenn beide Objekte die gleiche Masse haben und Objekt Nr. 1 mit Geschwindigkeit v 1 , stößt Objekt Nr. 2 mit Geschwindigkeit V 2 , das Objekt 1 wird zu einem vollständigen Stopp geliefert und der gesamte Schwung wird in Objekt 2 übertragen. Eine klassische Demonstration davon ist eine Gruppe von Pendel aus Saiten, die am selben Punkt oben gebunden und an Metallkugeln gleicher Masse am Boden angebracht sind, wobei jeweils t berührt wirder andere. Wenn das links am meisten geschwungene Pendel, wenn es auf den nächsten Ball schlägt, wird sein ganzer Schwung darauf übertragen, was beim Schlagen auf den dritten überträgt, und so weiter. Schließlich bewegt sich der letzte Ball nach rechts, mit der gesamten Energie des ersten Pendels; Diese Ausstellung ist als Newtons Wiege bekannt.
Eine weitere Demonstration der Elastizität besteht darin, eine Elfenbeinkugel auf eine sehr harte, flache Oberfläche abprallen, die mit Öl gerieben wurde. Elfenbein hat einen ungewöhnlich hohen Elastizitätskoeffizienten. Der Ball wird fast bis zu seiner früheren Höhe springen und veranschaulicht seinen minimalen Verlust der kinetischen Energie dabei. Ein Objekt, das über seine elastische Grenze hinaus gezwungen wird, kann eine plastische Verformung aufweisen, wobei Änderungen dauerhaft sind. In Metallen beinhalten solche dauerhaften Deformationen häufig Atomversetzungen in der Kristallmatrix.