elastisitas dalam fisika

Fisik

2022

Kami menjelaskan apa itu elastisitas dalam fisika dan seperti apa rumus untuk properti ini. Juga, contoh dan bahan elastis.

Elastisitas memungkinkan material untuk kembali ke bentuk aslinya ketika berubah bentuk.

Apa itu elastisitas dalam fisika?

ketika difisik Kami berbicara tentang elastisitas, kami merujuk pada sifat bahan tertentu yang berubah bentuk di bawah gaya eksternal yang bekerja pada mereka dan kemudian memulihkan bentuk aslinya ketika gaya tersebut menghilang. Jenis perilaku ini dikenal sebagai deformasi reversibel ataubentuk memori.

Tidak semua bahan elastis dan bahan yang pecah, pecah, atau tetap berubah bentuk setelah aksi memaksa eksternal tidak elastis sama sekali.

Prinsip-prinsip elastisitas dipelajari oleh mekanika padatan yang dapat dideformasi, menurut Teori Elastisitas, yang menjelaskan bagaimana padat itu berubah bentuk atau bergerak sebagai respons terhadap kekuatan eksternal yang memengaruhinya.

Jadi, ketika padatan yang dapat berubah bentuk ini menerima gaya eksternal tersebut, mereka berubah bentuk dan mengumpulkan sejumlah energi potensial elastis dan, oleh karena itu, energi internal di dalamnya.

Energi tersebut, setelah gaya deformasi dihilangkan, akan menjadi energi yang memaksa benda padat untuk mendapatkan kembali bentuknya dan berubah menjadi Energi kinetik, membuatnya bergerak atau bergetar.

Besarnya gaya luar dan koefisien elastisitas benda yang terdeformasi akan memungkinkan untuk menghitung ukuran deformasi, besarnya respons elastis, dan akumulasi tegangan dalam proses.

Rumus elastisitas dalam fisika

Ketika gaya diterapkan pada bahan elastis, itu berubah bentuk atau tekan. Untuk mekanika, hal penting tentang fakta adalah jumlah gaya yang diterapkan per satuan luas, yang akan kita sebut upaya (σ).

Kami akan menyebut derajat peregangan atau kompresi deformasi materi (ϵ) dan kita akan menghitungnya dengan membagi panjangpergerakan padatan (ΔL) dengan panjang awalnya (L0), yaitu: ϵ = L / L 0.

Di sisi lain, salah satu hukum utama yang mengatur fenomena elastisitas adalahhukum Hooke. Hukum ini dirumuskan pada abad ketujuh belas oleh fisikawan Robert Hooke ketika dia mempelajari pegas dan menyadari bahwa gaya yang diperlukan untuk menekannya sebanding dengan variasi perpanjangannya ketika menerapkan gaya tersebut.

Hukum ini dirumuskan sebagai berikut: F = k.x di mana F adalah gaya, x the panjang kompresi atau perpanjangan, dan k konstanta proporsionalitas (konstanta pegas) yang dinyatakan dalam Newton selama meter (N / m).

Akhirnya,energi potensial Elastis terkait dengan gaya elastis diwakili oleh rumus: Ep (x) = . k.x2.

Contoh elastisitas dalam fisika

Pegas terkompresi mengakumulasi energi potensial dan ketika dilepaskan mereka mendapatkan kembali bentuknya.

Elastisitas bahan adalah properti yang kami uji setiap hari. Beberapa contohnya adalah:

  • mata air Pegas yang berada di bawah kancing tertentu, atau yang mendorong roti dari pemanggang ke atas saat sudah siap, beroperasi berdasarkan tegangan elastis: pegas dikompresi dan mengumpulkan energi potensial, kemudian dilepaskan dan kembali ke bentuknya dengan melempar roti. panggang.
  • Tombol. Tombol-tombol pada remote control TV beroperasi berkat elastisitas bahan yang menyusunnya, karena dapat ditekan dengan kekuatan jari kita, mengaktifkan sirkuit yang ada di bawahnya, dan kemudian memulihkan posisi awalnya (tidak langsung mengaktifkan sirkuit ), siap untuk ditekan lagi.
  • permen karet. Resin dari mana permen karet atau permen karet dibuat sangat elastis, sampai-sampai kita dapat menekannya di antara gigi atau memperluasnya dengan mengisinya dengan udara dan membuat bom, dengan asumsi bahwa itu akan mempertahankan bentuk aslinya kurang lebih.
  • Ban. Sebuah pesawat terbang, mobil, sepeda motor, beroperasi berdasarkan elastisitas karet, yang pernah digelembungkan dengan udara, ia dapat menahan berat yang sangat besar dari seluruh kendaraan dan sedikit berubah bentuk, tetapi tanpa kehilangan memori bentuknya, sehingga mengerahkan a ketahanan dan membuat kendaraan ditangguhkan.

bahan elastis

Bahan elastis, yang mampu memulihkan bentuk aslinya setelah mengalami deformasi sebagian atau total, sangat banyak: karet, karet, nilon, lycra, lateks, permen karet, wol, silikon, karet busa, graphene, fiberglass, plastik, tali, antara lain.

Bahan-bahan ini sangat berguna dalam industri manufaktur, karena dari mereka berbagai aplikasi dan objek penggunaan praktis dapat dibuat.

!-- GDPR -->