粘土やワックスをプレイしたことがありますか?塑像用粘土は固体です。塑像用粘土を押すか強制すると、平らになります。しかし、ラバーボールをプレイするときは違います。押しても元のサイズに戻ります。ばねと同様に、ドラッグまたは押すと元の形状に戻ります。これは、ゴムボールとバネに弾力性があるためです。
弾性とは、材料に加えられた外力または変形力が除去されたときに、材料が元の形状とサイズに戻る能力です。これは、材料に対する強い分子間引力によるものです。この変形に対する分子間力全体を復元力と呼びます。
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弾性のレベルに基づいて、固体オブジェクトは2つに分けられます。つまり、弾性オブジェクトとプラスチックオブジェクトです。弾性オブジェクトは、加えられた力が取り除かれると、元の形状またはサイズに戻ることができます。対照的に、プラスチックのオブジェクトは、加えられた力が取り除かれたときに元の形状とサイズに戻ることができないオブジェクトです。
応力とひずみ
弾性は応力とひずみに関係しています。
電圧 (ストレス)は、この力を受けたオブジェクトの単位断面積あたりのオブジェクトに加えられた力の大きさを示す量です。数学的には、電圧は次のように定式化できます。
τ=電圧(N / m2)
F =スタイル(N)
A =断面積(m2)
一方、ひずみ(株)は、オブジェクトの長さの増加と元の長さの比率を示す量です。数学的には、ひずみは次のように定式化できます。
ε=ひずみ
ΔL=長さの増加(m)
L =初期の長さ(m)
フックの法則
弾性には、「ばねにかかる力がその弾性限界を超えない場合、ばねの長さの増加は加えられた力に正比例する」というフックの法則があります。フックの法則は次のように定式化できます。
F =加えられた力(N)
k =ばね定数(N / m)
Δx=ばねの長さの増加(m)