Qu'est-ce qu'un corps élastique?
L'élasticité est la capacité de se déformer, avec une réversibilité totale - la capacité de rebondir jusqu'à une forme ou un état équivalent à celui avant qu'une force appliquée ne déforme de manière incrémentielle l'objet ou le corps. Un exemple de corps élastique qui correspond au moins approximativement à cette description est une boule de billard, qui, à la suite d’une collision avec une autre boule de billard, reprend sa forme initiale. Un autre exemple de corps élastique est un ressort ou une ceinture en élasthanne. Celles-ci reprennent leur forme après avoir subi une compression ou un étirement. Le principe de physique impliqué est la loi de Hooke.
Concernant l'élasticité linéaire, la loi de Hooke stipule qu'une force appliquée à ce qui est équivalent à un ressort est égale au produit négatif du ressort ou à une vitesse constante multipliée par le changement de coordonnées pour la dimension dans laquelle la force est appliquée. Pour un ressort déformé le long de la direction x à partir de son point de repos, la loi de Hooke est écrite F = ‒kx. Comme il est comparable à un corps élastique, lorsque la force est coupée, le ressort, s'il est sans masse, revient à son point de relaxation. Si, au contraire, une masse est attachée au ressort, l’objet, une fois libéré, se déplace au-delà du point de relaxation en oscillant jusqu’à ce que la friction interne mette fin au processus. Les objets du monde réel peuvent facilement être pressés au-delà de leur limite d'élasticité.
Lorsqu'un corps élastique entre en collision avec un autre corps élastique, les déformations dans les deux corps sont momentanées et l'énergie cinétique est conservée. Dans une telle collision, si les deux objets ont la même masse et que l'objet n ° 1 à la vitesse V 1 frappe l'objet n ° 2 à la vitesse V 2 , l'objet n ° 1 s'arrête complètement et toute sa quantité de mouvement est transférée à l'objet. # 2. Une démonstration classique de ceci est un groupe de pendules constitués de cordes nouées au même point au-dessus et attachées à des boules de métal de masse égale à leur base, se touchant l'une l'autre. Si le pendule le plus à gauche est balancé, quand il frappe la balle suivante, tout son élan lui est transféré, ce qui est transféré à la troisième en frappant la balle, et ainsi de suite. Enfin, on voit la dernière balle se déplacer vers la droite, avec toute l'énergie du premier pendule; cette exposition s'appelle le berceau de Newton.
Une autre démonstration de l'élasticité consiste à faire rebondir une boule d'ivoire sur une surface très dure et plate qui a été frottée avec de l'huile. L'ivoire a un coefficient d'élasticité exceptionnellement élevé. La balle rebondira presque à sa hauteur initiale, illustrant ainsi sa perte minimale d’énergie cinétique. Un objet forcé au-delà de sa limite d'élasticité peut présenter une déformation plastique, les modifications étant permanentes. Dans les métaux, ces déformations permanentes impliquent souvent des dislocations atomiques dans la matrice cristalline.