O que é um corpo elástico?

Elasticidade é a capacidade de deformar, com reversibilidade completa - a capacidade de retornar a uma forma ou estado equivalente ao anterior a uma força aplicada que deforma incrementalmente o objeto ou o corpo. Um exemplo de um corpo elástico que atende pelo menos aproximadamente a essa descrição é uma bola de bilhar, que após uma colisão com outra bola de bilhar recupera sua forma original. Outro exemplo de um corpo elástico é uma mola ou uma faixa de elastano. Estes recuperam sua forma após sofrerem compressão ou alongamento. O princípio da física envolvido é a lei de Hooke.

Em relação à elasticidade linear, a lei de Hooke afirma que uma força aplicada ao que é equivalente a uma mola é igual ao produto negativo da mola ou taxa constante vezes a mudança de coordenadas para a dimensão na qual a força é aplicada. Para uma mola deformada ao longo da direção x do seu ponto de repouso, a lei de Hooke é escrita F = =kx. Como é comparável a um corpo elástico, quando a força é cortada, a mola, se não tiver massa, retorna ao seu ponto de relaxamento. Se, por outro lado, uma massa é presa à mola, o objeto, quando liberado, viaja além do ponto de relaxamento, oscilando para frente e para trás, até que o atrito interno termine o processo. Objetos no mundo real podem ser facilmente pressionados além do limite de elasticidade.

Quando um corpo elástico colide com outro corpo elástico, as deformações nos dois corpos são momentâneas e a energia cinética é conservada. Em tal colisão, se os dois objetos tiverem a mesma massa e o objeto nº 1 com velocidade V ₁ atingir o objeto nº 2 com velocidade V2, o objeto nº 1 será interrompido completamente e todo o seu momento será transferido para o objeto # 2 Uma demonstração clássica disso é um grupo de pêndulos feitos de cordas amarradas no mesmo ponto acima e presas a bolas de metal de igual massa na parte inferior, cada uma tocando a outra. Se o pêndulo mais à esquerda é girado, quando bate na próxima bola, todo o seu momento é transferido para ela, que é transferido para a terceira ao atingi-la, e assim por diante. Finalmente, a última bola é vista se movendo para a direita, com toda a energia do primeiro pêndulo; esta exposição é conhecida como berço de Newton.

Outra demonstração de elasticidade é saltar uma bola de marfim em uma superfície plana e muito dura que foi esfregada com óleo. O marfim possui um coeficiente de elasticidade incomumente alto. A bola saltará quase até sua altura anterior, ilustrando sua perda mínima de energia cinética no processo. Um objeto que é forçado além do seu limite elástico pode exibir deformação plástica, pela qual as alterações são permanentes. Nos metais, essas deformações permanentes geralmente envolvem deslocamentos atômicos na matriz cristalina.