אלסטיות

הדגמה גרפית של תכונות האלסטיות של חומר מוצק

התאור הגרפי של חוק הוק הוא הקו המשופע הישר (מראשית הצירים עד נקודה 3) בדיאגרמת מאמץ - מעוות

התנגשות של גופים אלסטיים

אלסטיות היא תכונה של החומר המצליח לחזור ממעוות תחת עומס או מאמץ לממדים המקוריים ולצורה המקורית כאשר הוסר העומס או המאמץ (היכולת של חומר לחזור לצורתו המקורית לאחר הפסקת הכוח הפועל עליו). אלסטיות היא ענף בפיזיקה ובהנדסה החוקר את התכונות וההתנהגות של חומרים בתחום האלסטיות.

את תכונת האלסטיות של חומר מוצק אפשר להשוות לתכונת הקפיציות ולהתנהגות של קפיץ תחת עומס. האלסטיות של חומר מוצק היא תכונה של החומר המתקימת בתזוזות קטנות. בתורת החוזק, חוק הוק ומקדם יאנג או מודול האלסטיות מציגים את ההתנהגות האלסטית של חומר מוצק בתחום האלסטיות והקו הישר בעקומת המאמץ מעוות מציגה באופן גרפי את הקשר בין המאמץ לבין המעוות. תחת מאמץ מסוים רוב החומרים מתעוותים באופן יחסי ישר למאמץ.

התנהגות הקפיץ, הקשר בין הכח לבין תזוזת הקפיץ: $\ F=k \Delta x$

• $\ F$ - הוא הכוח שמופעל על הקפיץ
• $\ k$ - הוא קבוע הקפיץ
• $\ \Delta x$ - היא תזוזת הקפיץ בהשפעת הכח.

חוק הוק - הקשר בין המאמץ לבין המעוות: $\sigma = E \varepsilon$

• $\ E$ - מודול האלסטיות
• $\varepsilon$ - מעוות יחסי
• $\ \sigma$ - מאמץ

בדרך כלל ההתנהגות הלינארית היא קרוב ורוב החומרים אינם מתנהגים באופן לינארי או שההתנהגות הלינארית מוגבלת לתחום צר. עקומת המאמץ מעוות של חומר מוצק מציגה את ההתנהגות של החומר גם בתחום שהוא מעבר לתחום האלסטי. התחום מעבר לתחום האלסטי נקרא התחום הפלסטי והוא מאופיין במעוות שיורי. בהסרת העומס או המאמץ שגרם למעוות, הגוף אינו חוזר לצורתו או לממדיו המקוריים ונותר בו מעוות שיורי.

בחומרים אלסטיים מתנגשים, נשמרת האנרגיה הכוללת של הגופים המתנגשים. האנרגיה הפוטנציאלית כתלות במרחק בין הגופים נתונה על ידי הביטוי:

W(r) = W₀ + k · (r - r₀)²

לקריאה נוספת

• L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics: Theory of Elasticity Butterworth-Heinemann.
• J.E. Marsden, T.J. Hughes, Mathematical Foundations of Elasticity, Dover.
• P.C. Chou, N. J. Pagano, Elasticity: Tensor, Dyadic, and Engineering Approaches, Dover.
• R.W. Ogden, Non-linear Elastic Deformation, Dover.
• Sybil P. Parker Editor in Chieh. McGraw-Hill Encyclopedia of Engineering, McGraw Hill Book Company.
• S.P. Timoshenkoo & J.N. Goodier Theory of Elasticity, 3rd edition, International Student Edition, McGraw -Hill 1970.

קישורים חיצוניים

• אלסטיות, איך דברים מתעוותים (באנגלית)
• אלסטיות במילון מרים וובסטר (באנגלית)
• אלסטיות באתר answers.com (באנגלית)