Qu'est-ce que l'élasticité?
En physique, l'élasticité est la capacité d'un solide à reprendre sa forme initiale après avoir été soumis à une force extérieure, puis éliminé. Un objet avec un haut niveau d’élasticité est capable de changer beaucoup de forme tout en conservant sa forme initiale. Les solides peu ou pas élastiques se déforment de façon permanente ou se cassent lorsqu'une force leur est appliquée. Le terme élasticité peut également être utilisé pour décrire l'aptitude des processus ou des systèmes à s'étirer ou à être flexible.
En raison de la composition moléculaire des solides, des liquides et des gaz, ils réagissent tous différemment aux contraintes extérieures. Les molécules qui composent un solide sont très proches les unes des autres et se trouvent dans un arrangement précis. Cela signifie qu'il y a peu de place pour donner lorsqu'une force est appliquée à un solide. Les molécules de liquides et de gaz sont plus écartées et se déplacent plus librement que celles des solides. Lorsqu'une force est appliquée aux liquides et aux gaz, ils peuvent soit s'écouler de la force ou en contourner la force, soit être fortement comprimés, contrairement à la plupart des solides.
Trois classes de force, ou contraintes, peuvent affecter les objets solides. Le premier est la tension, également appelée étirement, qui se produit lorsque des forces égales mais opposées sont appliquées à l'une des extrémités de l'objet. La compression est le deuxième type de contrainte, qui survient lorsqu'un objet est mis sous pression ou lorsque la force qui pousse sur le solide est à 90 degrés de sa surface. Imaginez que vous écrasiez un rouleau d'essuie-tout vide entre vos mains, l'une à l'autre. Le dernier type de contrainte est le cisaillement, qui survient lorsque la force est parallèle à la surface de l'objet.
Initialement, lorsqu'une force est appliquée à un solide, il résistera et restera dans sa forme d'origine. Au fur et à mesure que la force augmente, le solide ne pourra plus maintenir la résistance et commencera à changer de forme ou à se déformer. Tout comme différents types de solides ont différentes propriétés élastiques, ils peuvent également résister à différents niveaux de force avant d’être affectés. Finalement, si la force est assez forte, la forme déformée deviendra permanente ou le solide se brisera.
C'est la quantité de force appliquée à un objet, et non sa durée, qui déterminera s'il peut revenir à sa forme initiale. Lorsque le solide ne peut pas reprendre sa forme initiale, on dit qu'il a dépassé sa limite d'élasticité. La limite élastique est la quantité maximale de contrainte pouvant être supportée par un solide qui lui permettra de revenir à la normale. Cette limite dépend du type de matériau utilisé. Les élastiques ont par exemple une grande élasticité et donc une limite d'élasticité élevée par rapport à une brique en béton, presque inélastique et présentant une limite d'élasticité très faible.