- O que é elasticidade em física?
- Fórmula de elasticidade em física
- Exemplos de elasticidade em física
- Materiais elásticos
Explicamos o que é elasticidade em física e como é a fórmula para essa propriedade. Além disso, exemplos e materiais elásticos.
O que é elasticidade em física?
Quando emfísico Falamos de elasticidade, referimo-nos à propriedade de certos materiais de serem deformados por uma força externa que atua sobre eles e depois recuperam a sua forma original quando essa força desaparece. Esses tipos de comportamento são conhecidos como deformações reversíveis oumemória de forma.
Nem todos os materiais são elásticos e aqueles que se quebram, se fragmentam ou permanecem deformados após a ação do força externos simplesmente não são elásticos.
Os princípios da elasticidade são estudados pela mecânica dos sólidos deformáveis, de acordo com a Teoria da Elasticidade, que explica como a sólido ele deforma ou se move em resposta a forças externas que o afetam.
Assim, quando esses sólidos deformáveis recebem a referida força externa, eles se deformam e acumulam uma quantidade de energia potencial elástica e, portanto, energia interna dentro deles.
A referida energia, uma vez removida a força deformadora, será aquela que obriga o sólido a recuperar sua forma e se transformar em energia cinética, fazendo-o se mover ou vibrar.
A magnitude da força externa e os coeficientes de elasticidade do objeto deformado serão aqueles que permitirão calcular o tamanho da deformação, a magnitude da resposta elástica e as tensões acumuladas no processo.
Fórmula de elasticidade em física
Quando uma força é aplicada a um material elástico, ele deforma ou se comprime. Para a mecânica, o importante sobre o fato é a quantidade de força aplicada por unidade de área, que chamaremos esforço (σ).
Chamaremos o grau de alongamento ou compressão da deformação da matéria (ϵ) e vamos calculá-lo dividindo o comprimento demovimento do sólido (ΔL) por seu comprimento inicial (L0), ou seja: ϵ = ΔL / L 0.
Por outro lado, uma das principais leis que regem o fenômeno da elasticidade é aLei de Hooke. Essa lei foi formulada no século XVII pelo físico Robert Hooke quando estudou uma mola e percebeu que a força necessária para comprimi-la era proporcional à variação de seu alongamento ao aplicar essa força.
Esta lei é formulada da seguinte forma: F = ˗k.x onde F é a força, x o comprimento compressão ou alongamento, ek uma constante de proporcionalidade (constante da mola) expressa em Newtons em metros (N / m).
finalmente, oenergia potencial O elástico associado à força elástica é representado pela fórmula: Ep (x) = ½. k.x2.
Exemplos de elasticidade em física
A elasticidade dos materiais é uma propriedade que testamos diariamente. Alguns exemplos são:
- Springs As molas que ficam sob determinados botões, ou que empurram o pão da torradeira para cima quando está pronto, funcionam com base na tensão elástica: são comprimidas e acumulam energia potencial, depois se soltam e recuperam a forma jogando o pão torrado.
- Botões. Os botões do controle remoto da TV operam graças à elasticidade do material que os compõe, pois podem ser comprimidos com a força de nossos dedos, acionando o circuito que está por baixo, e então recuperando sua posição inicial (não acionando o circuito imediatamente ), pronto para ser pressionado novamente.
- Chiclete. A resina de que se faz a goma de mascar é extremamente elástica, a ponto de podermos comprimi-la entre os dentes ou expandi-la enchendo-a de ar e fazendo uma bomba, desde que retenha sua forma mais ou menos original.
- Pneus. Um avião, um carro, uma motocicleta operam com base na elasticidade da borracha, que uma vez inflada com ar, pode suportar o enorme peso de todo o veículo e deformar-se ligeiramente, mas sem perder a memória de forma, exercendo assim um resistência e mantém o veículo suspenso.
Materiais elásticos
Os materiais elásticos, aqueles capazes de recuperar sua forma original após sofrer uma deformação parcial ou total, são numerosos: borracha, borracha, nylon, lycra, látex, goma de mascar, lã, silicone, espuma de borracha, grafeno, fibra de vidro, plástico, corda, entre outros.
Esses materiais são extremamente úteis na indústria de manufatura, pois a partir deles uma infinidade de aplicações e objetos de uso prático podem ser feitos.