Te explicamos qué es la elasticidad en física y cuál es la fórmula de esta propiedad. También ejemplos y materiales elásticos.
¿Qué es la elasticidad en física?
Si hablamos de eso en física elasticidad, nos referimos a la propiedad de ciertos materiales de deformarse bajo una fuerza externa aplicada sobre ellos y luego recuperar su forma original cuando esa fuerza desaparece. Este tipo de conductas se conocen como deformaciones reversibles o memoria de forma.
No todos los materiales son elásticos, y aquellos que se rompen, astillan o quedan deformados después de una fuerza externa simplemente no son elásticos en absoluto.
Se estudian los principios de la elasticidad a través de la mecánica de los sólidos deformablessegún la teoría de la elasticidad, que explica cómo un cuerpo sólido se deforma o se mueve en respuesta a las fuerzas externas que actúan sobre él.
Entonces, cuando estos sólidos deformables reciben la fuerza externa, se deforman y contienen mucha energía potencial elástica y así también la energía interna.
Esta energía, una vez eliminada la fuerza deformante, será el que obligue al sólido a recuperar su forma y se convierte en energía cinética, haciendo que se mueva o vibre.
La magnitud de la fuerza externa y los coeficientes elásticos del objeto deformado son los que permiten calcular la magnitud de la deformación, la magnitud de la reacción elástica y la tensión acumulada por ella.
Ver también: inercia
Fórmula de elasticidad en física.
Cuando se aplica una fuerza a un material elástico, se deforma o comprime. Para la mecánica, lo más importante del hecho es la cantidad de fuerza aplicada por unidad de área, que llamaremos esfuerzo (σ).
Llamamos al grado de estiramiento o compresión de la materia deformación (ϵ) y lo calculamos dividiendo la longitud en movimiento del sólido (ΔL) por su longitud inicial (L0), es decir: ϵ = ΔL/L0.
Por otro lado, una de las principales leyes es que regula el fenómeno de la elasticidad es el ley de Hooke. Esta ley fue formulada en el siglo XVII por el físico Robert Hooke cuando estudió un resorte y descubrió que la fuerza requerida para comprimirlo era proporcional al cambio en su elongación cuando se aplicaba esa fuerza.
Esta ley está redactada de la siguiente manera: F = ˗kx donde F es la fuerza, x es la longitud de compresión o extensión y k es una constante de proporcionalidad (constante de resorte), expresada en Newton por metro (N/m).
Finalmente, la energía potencial elástica asociada con la fuerza elástica está representado por la fórmula: Ep(x) = ½ . kxdos .
Ejemplos de elasticidad en física
La elasticidad de los materiales es una propiedad que ponemos a prueba todos los días. Algunos ejemplos son:
- Plumas. Los resortes, que se encuentran debajo de ciertas perillas o que empujan hacia arriba el pan de la tostadora cuando está listo, funcionan a base de tensión elástica: se comprimen y recogen energía potencial, luego se liberan y recuperan su forma, haciendo que el pan se vomitado. tostado.
- Teclas. Los botones del mando a distancia de la TV funcionan gracias a la elasticidad del material del que están hechos, ya que pueden comprimirse con la fuerza de nuestros dedos, activando el circuito que hay debajo, y luego recuperando su posición inicial (la activación del circuito se detiene inmediatamente ), listo para presionar nuevamente.
- La goma de borrar. La resina de la que está hecho el chicle es extremadamente elástica, por lo que podemos comprimirla o expandirla entre nuestros dientes, llenándola de aire y haciendo una bomba, confiando en que más o menos original conserve su forma.
- Las llantas. Desde un avión, un coche, una moto, funcionan en base a la elasticidad de la goma que, una vez llena de aire, puede soportar el enorme peso de todo el vehículo y deformarse fácilmente sin perder su memoria de forma, por lo que realiza resistencia y mantiene el vehículo en el limbo.
materiales elásticos
materiales elásticos que es capaz de recuperar su forma original después de una deformación parcial o totalson numerosos: goma, hule, nylon, lycra, látex, goma, lana, silicona, gomaespuma, grafeno, fibra de vidrio, plástico, cuerda, entre otros.
Estos materiales son extremadamente útiles en la industria manufacturera, ya que se pueden utilizar para crear innumerables aplicaciones y productos prácticos.