Ελαστικότητα

Ελαστικότητα είναι η ιδιότητα υλικών σωμάτων να επανέρχονται στο αρχικό τους σχήμα μετά από άσκηση εξωτερικής τάσης. Ελαστικά είναι τα σώματα στα οποία αποκαθίσταται το αρχικό τους σχήμα όταν μηδενίζεται η τάση που εφαρμόζεται σ' αυτά ενώ πλαστικά είναι τα σώματα που η παραμόρφωση που έχουν δεχτεί παραμένει μόνιμα. Η ελαστικότητα των σωμάτων χαρακτηρίζεται από ένα φυσικό μέγεθος, γνωστό ως μέτρο ελαστικότητας. Με άλλα λόγια, η ελαστικότητα ορίζεται ως η ιδιότητα που κατέχουν ορισμένα σώματα να επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση, έπειτα από παραμόρφωση.

Μέτρο Ελαστικότητας

Κάθε υλικό σώμα με την άσκηση τάσης, δηλαδή δύναμης ανά μονάδα διατομής, παραμορφώνεται. Για μικρές τάσεις η παραμόρφωση είναι ανάλογη της τάσης που εφαρμόζεται. Ο λόγος της τάσης προς την παραμόρφωση σε κάθε σώμα είναι σταθερός και ονομάζεται μέτρο ελαστικότητας. Το μέτρο ελαστικότητας εξαρτάται από το υλικό που παραμορφώνεται και την φύση της παραμόρφωσης.

Υπάρχουν τρεις διαφορετικές κατηγορίες παραμόρφωσης που χαρακτηρίζονται από διαφορετικά μέτρα ελαστικότητας. Η γραμμική παραμόρφωση που χαρακτηρίζεται από το μέτρο ελαστικότητας Young, η παραμόρφωση σχήματος που χαρακτηρίζεται από το μέτρο ελαστικότητας σχήματος και η παραμόρφωση όγκου που χαρακτηρίζεται από το μέτρο ελαστικότητας όγκου.

Μέτρο ελαστικότητας Young

Το μέτρο ελαστικότητας Young εκφράζει την παραμόρφωση ενός μονοδιάστατου σώματος, πρακτικά ενός σώματος με μεγάλο μήκος και μικρή διατομή, όπως μία μακριά ράβδος. Το μέτρο ελαστικότητας Young ισούται με την τάση που εφαρμόζεται στο σώμα και το παραμορφώνει κατά μήκος προς την μεταβολή του μήκους του, δηλαδή:

$Y={\frac {F/A_{0}}{\Delta L/L_{0}}}$

Μέτρο διάτμησης

Το μέτρο διάτμησης χαρακτηρίζει τρισδιάστατα υλικά σώματα που παραμορφώνεται το σχήμα τους χωρίς να μεταβάλλεται ο όγκος του. Ισούται με την τάση που εφαρμόζεται στο σώμα και το παραμορφώνει προς την διατμητική παραμόρφωση, δηλαδή την μεταβολή του μήκους της μίας του πλευράς στην οποία ασκείται η τάση προς το μήκος της πλευράς στην οποία δεν εφαρμόζεται τάση. Περιγράφεται από την μαθηματική σχέση:

$S={\frac {F/A_{0}}{\Delta x/h}}$

Μέτρο ελαστικότητας όγκου

Το μέτρο ελαστικότητας όγκου χαρακτηρίζει τρισδιάστατα υλικά σώματα που κατά την παραμόρφωσή τους μεταβάλλεται ό όγκος τους. Ισούται με την τάση που εφαρμόζεται στο σώμα και το παραμορφώνει προς την μεταβολή του όγκου του σώματος. Δίνεται από την σχέση:

$B={\frac {F/A_{0}}{\Delta V/V_{0}}}$

Δείτε επίσης

• Θεωρία ελαστικότητας

Πηγές

• Physics - Raymond A. Serway, τόμος Ι

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Πανεπιστήμιο Κρήτης, εισαγωγή στην Ιξωδοελαστικότητα Αρχειοθετήθηκε 2015-10-22 στο Wayback Machine.