弾性体とは

弾力性とは、完全に可逆的に変形する能力のことです。つまり、力を加えるとオブジェクトまたはボディが徐々に変形する前のものと同等の形状または状態に跳ね返る能力です。 その説明に少なくともほぼ適合する弾性体の一例は、ビリヤードキューボールであり、別のビリヤードボールとの衝突後に元の形状を取り戻します。 弾性体の別の例は、スプリングまたはスパンデックスウエストバンドです。 これらは、圧縮または伸張を受けた後に形状を回復します。 関連する物理学の原則は、フックの法則です。

線形弾性に関連して、フックの法則は、バネに相当するものに適用される力は、バネの負の積または速度定数に力が適用される次元の座標変化を掛けたものに等しいと述べています。 静止点からx方向に沿って変形したバネの場合、フックの法則はF = ‒kxと記述されます。 弾性体に匹敵するため、力が遮断されると、ばねは、質量がない場合、その弛緩点に戻ります。 一方、バネに質量が取り付けられている場合、オブジェクトは、解放されると、緩和点を超えて移動し、内部摩擦がプロセスを終了するまで前後に振動します。 現実世界のオブジェクトは、弾力性の限界を超えて簡単に押すことができます。

弾性体が別の弾性体と衝突すると、両方の体の変形は瞬​​間的であり、運動エネルギーは保存されます。 このような衝突では、両方のオブジェクトが同じ質量を持ち、速度V _1のオブジェクト＃1が速度V 2のオブジェクト＃2に衝突すると、オブジェクト＃1は完全に停止し、その運動量はすべてオブジェクトに転送されます。 ＃2。 これの古典的なデモンストレーションは、上で同じポイントで結ばれたストリングで作られた振子のグループであり、それらの底で等しい質量の金属ボールに取り付けられ、それぞれが互いに接触しています。 一番左の振り子が振られた場合、次のボールを打つと、そのすべての運動量がそれに振り分けられ、打たれると3番目に振り分けられます。 最後に、最後のボールが右に動いており、最初の振り子のすべてのエネルギーが見られます。 この展覧会はニュートンのゆりかごとして知られています。

弾力性の別のデモンストレーションは、油でこすられた非常に硬くて平らな表面で象牙のボールを跳ね返すことです。 アイボリーは非常に高い弾性係数を持っています。 ボールは元の高さに非常に近く跳ね返り、プロセス中の運動エネルギーの損失が最小であることを示します。 弾性限界を超えて強制されるオブジェクトは、塑性変形を示す場合があり、それにより変更が永続的になります。 金属では、このような永久変形には、結晶マトリックスの原子転位が含まれることがよくあります。