Wat is een elastisch lichaam?
Elasticiteit is de mogelijkheid om te vervormen, met volledige omkeerbaarheid - het vermogen om terug te stuiteren naar een vorm of status equivalent aan die voordat een uitgeoefende kracht het object of lichaam incrementeel heeft vervormd. Een voorbeeld van een elastisch lichaam dat op zijn minst ongeveer aan die beschrijving voldoet, is een biljart cue -bal, die na een botsing met een andere biljartbal zijn oorspronkelijke vorm herwint. Een ander voorbeeld van een elastisch lichaam is een veer of een spandex tailleband. Deze herwinnen hun vorm na het ondergaan van een comprimeren of een stretching. Het betrokken fysica -principe is de wet van Hooke.
met betrekking tot lineaire elasticiteit, stelt de wet van Hooke dat een kracht die wordt toegepast op wat gelijkwaardig is aan een veer gelijk is aan het negatieve product van de veer of snelheidsconstante tijden De coördinaatverandering voor de dimensie waarin de kracht wordt toegepast. Voor een veer vervormd langs de X-richting vanuit het rustpunt, is de wet van Hooke geschreven F = ‒kx. Omdat het vergelijkbaar is met een elastisch lichaam, wanneer thE Force wordt afgesneden, de veer, indien massaloos, keert terug naar het ontspanningspunt. Als aan de andere kant een massa aan de veer wordt bevestigd, reist het object, wanneer het wordt vrijgegeven, voorbij het ontspanningspunt, die heen en weer oscilleert, totdat de interne wrijving het proces beëindigt. Objecten in de echte wereld kunnen gemakkelijk worden gedrukt buiten hun elasticiteitslimiet.
Wanneer een elastisch lichaam botst met een ander elastisch lichaam, zijn vervormingen in beide lichamen tijdelijk en wordt kinetische energie geconserveerd. In een dergelijke botsing, als beide objecten dezelfde massa hebben, en object #1 met snelheid v 1 , slaat object #2 toe met snelheid v 2 , object #1 komt tot een volledige stop en al zijn momentum wordt overgebracht naar object #2. Een klassieke demonstratie hiervan is een groep pendels gemaakt van tekenreeksen op hetzelfde punt hierboven en bevestigd aan metalen ballen van gelijke massa aan hun onderkant, elk aanrakende THij andere. Als de meest linkse slinger wordt gezwaaid, wanneer het de volgende bal raakt, wordt al zijn momentum overgedragen, die overgaat op de derde na het slaan, enzovoort. Ten slotte wordt de laatste bal naar rechts gezien, met alle energie van de eerste slinger; Deze tentoonstelling staat bekend als Newton's Cradle.
Een andere demonstratie van elasticiteit is om een ivoren bal te stuiteren op een zeer hard, plat oppervlak dat met olie is gewreven. Ivoor heeft een ongewoon hoge elasticiteitscoëfficiënt. De bal stuitert bijna bijna op zijn vroegere hoogte, wat zijn minimale verlies van kinetische energie in het proces illustreert. Een object dat buiten zijn elastische limiet wordt gedwongen, kan plastische vervorming vertonen, waarbij veranderingen permanent zijn. In metalen omvatten dergelijke permanente vervormingen vaak atomaire dislocaties in de kristalmatrix.