l'élasticité en physique

Physique

2022

Nous expliquons ce qu'est l'élasticité en physique et à quoi ressemble la formule de cette propriété. Aussi, des exemples et des matériaux élastiques.

L'élasticité permet à un matériau de reprendre sa forme initiale lorsqu'il est déformé.

Qu'est-ce que l'élasticité en physique ?

Quand àphysique On parle d'élasticité, on fait référence à la propriété de certains matériaux à se déformer sous une force extérieure qui agit sur eux puis à reprendre leur forme initiale lorsque cette force disparaît. Ces types de comportements sont appelés déformations réversibles oumémoire de forme.

Tous les matériaux ne sont pas élastiques et ceux qui se cassent, se fragmentent ou restent déformés après l'action du Obliger externes ne sont tout simplement pas élastiques du tout.

Les principes de l'élasticité sont étudiés par la mécanique des solides déformables, selon la théorie de l'élasticité, qui explique comment un solide il se déforme ou se déplace en réponse aux forces extérieures qui l'affectent.

Ainsi, lorsque ces solides déformables reçoivent ladite force externe, ils se déforment et accumulent en leur sein une quantité d'énergie potentielle élastique et donc interne.

Cette énergie, une fois la force déformante supprimée, sera celle qui forcera le solide à reprendre sa forme et à se transformer en énergie cinétique, le faisant bouger ou vibrer.

L'amplitude de la force externe et les coefficients d'élasticité de l'objet déformé seront ceux qui permettront de calculer la taille de la déformation, l'amplitude de la réponse élastique et la contrainte accumulée dans le traiter.

Formule de l'élasticité en physique

Lorsqu'une force est appliquée à un matériau élastique, il se déforme ou se comprime. Pour la mécanique, la chose importante à propos de ce fait est la quantité de force appliquée par unité de surface, que nous appellerons effort (σ).

Nous appellerons le degré d'étirement ou de compression de la matière déformation (ϵ) et nous le calculerons en divisant la longueur demouvement du solide (ΔL) par sa longueur initiale (L0), soit : ϵ = L / L 0.

D'autre part, l'une des principales lois qui régissent le phénomène d'élasticité est lala loi de Hooke. Cette loi a été formulée au XVIIe siècle par le physicien Robert Hooke lorsqu'il a étudié un ressort et s'est rendu compte que la force nécessaire pour le comprimer était proportionnelle à la variation de son allongement lors de l'application de ladite force.

Cette loi est formulée comme suit : F = ˗k.x où F est la force, x la longueur compression ou allongement, et k une constante de proportionnalité (constante du ressort) exprimée en Newtons sur des mètres (N/m).

Finalement, leénergie potentielle L'élastique associé à la force élastique est représenté par la formule : Ep (x) = ½. k.x2.

Exemples d'élasticité en physique

Les ressorts comprimés accumulent de l'énergie potentielle et lorsqu'ils sont relâchés, ils reprennent leur forme.

L'élasticité des matériaux est une propriété que nous testons quotidiennement. Certains exemples sont:

  • ressorts Les ressorts qui se trouvent sous certains boutons, ou qui poussent le pain du grille-pain vers le haut lorsqu'il est prêt, fonctionnent sur la base d'une tension élastique : ils sont comprimés et accumulent de l'énergie potentielle, puis ils sont relâchés et reprennent leur forme en lançant le pain grillé.
  • Boutons. Les boutons de la télécommande du téléviseur fonctionnent grâce à l'élasticité du matériau qui les compose, car ils peuvent être comprimés sous la force de nos doigts, activant le circuit qui se trouve en dessous, puis récupérant leur position initiale (n'activant pas le circuit immédiatement ), prêt à être pressé à nouveau.
  • La gomme. La résine dont est faite la gomme ou le chewing-gum est extrêmement élastique, au point qu'on peut la comprimer entre les dents ou la dilater en la remplissant d'air et en réalisant une bombe, en supposant qu'elle conservera sa forme plus ou moins originale.
  • Les jantes. Un avion, une voiture, une moto, fonctionnent grâce à l'élasticité du caoutchouc, qui une fois gonflé avec air, il peut supporter le poids énorme de l'ensemble du véhicule et se déformer légèrement, mais sans perdre sa mémoire de forme, exerçant ainsi une endurance et maintient le véhicule suspendu.

Matériaux élastiques

Les matériaux élastiques, ceux capables de reprendre leur forme initiale après avoir subi une déformation partielle ou totale, sont nombreux : caoutchouc, caoutchouc, nylonLycra, latex, chewing-gum, laine, silicone, caoutchouc mousse, graphène, fibre de verre, Plastique, corde, entre autres.

Ces matériaux sont extrêmement utiles dans l'industrie manufacturière, car à partir d'eux une myriade d'applications et d'objets d'utilisation pratique peuvent être fabriqués.

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