Elastičnost čvrstih tela
- Hukov zakon
Pod uticajem spoljašnjih sila čvrsta tela se deformišu.
Ako po prestanku delovanja spoljašnjih sila deformacija tela iščezava, onda su to elastična tela. Kada ostaju trajno deformisana, onda je reč o plastičnim telima. Stepen elastičnosti i plastičnosti zavisi od prirode tela i intenziteta deformacione sile koja na njega deluje.
Ako po prestanku delovanja spoljašnjih sila deformacija tela iščezava, onda su to elastična tela. Kada ostaju trajno deformisana, onda je reč o plastičnim telima. Stepen elastičnosti i plastičnosti zavisi od prirode tela i intenziteta deformacione sile koja na njega deluje.
Pri deformaciji tela, čestice u čvorovima kristalne rešetke međusobno menjaju položaje. To pomeranje čestica prati i promena molekulskih sila; što makroskopski gledano predstavlja silu elastičnosti.
Sile elastičnosti uvek su suprotne smeru pomeranja čestica tela.
Sile elastičnosti uvek su suprotne smeru pomeranja čestica tela.
Na slici je prikazana kubna rešetka u kojoj su međumolekularne sile simbolički predstavljene oprugama. Ovakav položaj atoma ili molekula odgovara minimumu potencijalne energije kome teže sva tela u prirodi.
Elastične deformacije tela mogu da budu:
- Istezanje ili sabijanje
- Savijanje
- Uvrtanje (torzija)
- Smicanje
Linijsko istezanje
Linijsko istezanje (ili sabijanje) nastaje kada sile deluju samo duž jednog pravca u telu. Pri linijskom istezanju menjaju se i zapremina i oblik tela. Promena dužine tela ∆l u pravcu delovanja sila naziva se apsolutno istezanje i zavisi od:
Promena dužine tela pri istezanju ili sabijanju čvrstih tela veća je ukoliko je sila koja izaziva ovu deformaciju jača.
- Dimenzije tela
- Prirode (vrste) materijala
- Intenziteta sile koja vrši istezanje
- Površine poprečnog preseka (S)
Promena dužine tela pri istezanju ili sabijanju čvrstih tela veća je ukoliko je sila koja izaziva ovu deformaciju jača.
Još u 17. veku engleski naučnik
Robert Huk je eksperimentalno utvrdio da u slučaju malih deformacija važi:
"Promena dužine tela upravo je jednaka sili koja dovodi do istezanja (odnosno sabijanja).”
- gde je Δl promena dužine tela pri delovanju sile F,
- k je koeficijent elastičnosti.
- Jedinica za koeficijent elastičnosti je N/m .
- Koeficijent elastičnosti zavisi od materijala od kojeg je telo napravljeno ( veći je, recimo, za metale, nego za drvo ili beton), ali zavisi i od dimenzija tela. Merenja pokazuju da se, npr., dva štapa od istog materijala, ali različitih dimenzija, pri delovanju iste sile ne deformišu jednako: štap se više istegne (ili sabije)ako je duži i ako je tanji.