Fizikte esnekliğin ne olduğunu ve bu özelliğin formülünün nasıl olduğunu açıklıyoruz. Ayrıca örnekler ve elastik malzemeler.
Fizikte esneklik nedir?
ne zamanfiziksel Esneklikten bahsediyoruz, belirli malzemelerin, üzerlerine etki eden bir dış kuvvet altında deforme olma ve daha sonra söz konusu kuvvet ortadan kalktığında orijinal şeklini geri kazanma özelliğine atıfta bulunuyoruz. Bu tür davranışlar olarak bilinir geri dönüşümlü deformasyonlar veyaşekil hafızası.
Tüm malzemeler elastik değildir ve kırılan, parçalanan veya işlemden sonra deforme kalan malzemeler esnek değildir. Kuvvet harici hiç elastik değil.
Elastisite ilkeleri, bir elastikiyetin nasıl olduğunu açıklayan Elastisite Teorisine göre, deforme olabilen katıların mekaniği tarafından incelenir. sağlam kendisini etkileyen dış kuvvetlere tepki olarak deforme olur veya hareket eder.
Böylece, bu deforme olabilen katılar söz konusu dış kuvveti aldıklarında, deforme olurlar ve bir miktar elastik potansiyel enerjiyi ve dolayısıyla içlerinde iç enerjiyi biriktirirler.
Sözü edilen enerji, deforme edici kuvvet ortadan kaldırıldığında, katıyı şeklini yeniden kazanmaya ve cisme dönüşmeye zorlayan enerji olacaktır. Kinetik enerji, hareket ettirilmesini veya titreşmesini sağlar.
Dış kuvvetin büyüklüğü ve deforme olmuş nesnenin elastikiyet katsayıları, deformasyonun boyutunu, elastik tepkinin büyüklüğünü ve gövdede birikmiş stresin hesaplanmasına izin verenler olacaktır. işlem.
Fizikte esneklik formülü
Elastik bir malzemeye kuvvet uygulandığında, deforme olur veya sıkışır. İçin mekanik, gerçekle ilgili önemli olan şey, birim alana uygulanan kuvvet miktarıdır. çaba göstermek (σ).
Madde deformasyonunun gerilme veya sıkıştırma derecesini arayacağız (ϵ) ve uzunluğunu bölerek hesaplayacağız.hareket katının (ΔL) başlangıç uzunluğuna (L0) göre, yani: ϵ = ΔL / L 0.
Öte yandan, esneklik olgusunu yöneten ana yasalardan biri,Hook kanunu. Bu yasa, on yedinci yüzyılda fizikçi Robert Hooke tarafından bir yayı incelerken formüle edildi ve onu sıkıştırmak için gerekli kuvvetin, söz konusu kuvveti uygularken uzamasındaki değişimle orantılı olduğunu fark etti.
Bu yasa şu şekilde formüle edilmiştir: F = ˗k.x F kuvvettir, x uzunluk sıkıştırma veya uzama ve k Newton cinsinden metre (N / m) olarak ifade edilen orantı sabiti (yay sabiti).
Son olarak,potansiyel enerji Elastik kuvvetle ilişkili elastik, formülle temsil edilir: Ep (x) = ½. k.x2.
Fizikte esneklik örnekleri
Malzemelerin esnekliği, her gün test ettiğimiz bir özelliktir. Bazı örnekler:
- yaylar Belirli düğmelerin altında bulunan veya ekmeği hazır olduğunda ekmek kızartma makinesinden yukarı iten yaylar, elastik gerilim temelinde çalışır: sıkıştırılır ve potansiyel enerji biriktirir, daha sonra serbest bırakılır ve ekmeği fırlatarak şeklini yeniden kazanır. yukarı. kızarmış.
- Düğmeler. TV uzaktan kumandasındaki düğmeler, parmaklarımızın kuvvetiyle sıkıştırılabildikleri için onları oluşturan malzemenin esnekliği sayesinde çalışır, alttaki devreyi etkinleştirir ve ardından ilk konumlarını geri kazanır (devreyi hemen etkinleştirmez). ), tekrar basılmaya hazır.
- Sakız. Sakızın veya sakızın yapıldığı reçine, az çok orijinal şeklini koruyacağını varsayarak, dişler arasında sıkıştırabileceğimiz veya hava ile doldurup bir bomba yaparak genişletebileceğimiz noktaya kadar son derece esnektir.
- Lastikler. Bir uçak, bir araba, bir motosiklet, bir kez şişirilmiş olan kauçuğun esnekliğine göre çalışır. hava, tüm aracın muazzam ağırlığına dayanabilir ve hafifçe deforme olabilir, ancak şekil hafızasını kaybetmeden, böylece bir dayanıklılık ve aracı asılı tutar.
elastik malzemeler
Kısmi veya tam bir deformasyona maruz kaldıktan sonra orijinal şeklini geri kazanabilen elastik malzemeler sayısızdır: kauçuk, kauçuk, naylon, likra, lateks, sakız, yün, silikon, köpük kauçuk, grafen, fiberglas, plastik, ip, diğerleri arasında.
Bu malzemeler imalat endüstrisinde son derece faydalıdır, çünkü onlardan sayısız uygulama ve pratik kullanım nesnesi yapılabilir.