Kami menjelaskan apa itu elastisitas dalam fisika dan seperti apa rumus sifat ini. Juga contoh dan bahan elastis.
Pengertian
Ketika kita berbicara tentang elastisitas dalam fisika, kita mengacu pada sifat material tertentu yang akan dideformasi di bawah gaya eksternal yang bekerja padanya dan kemudian memulihkan bentuk aslinya ketika gaya tersebut menghilang. Jenis perilaku ini dikenal sebagai deformasi reversibel atau memori bentuk.
Tidak semua bahan elastis dan bahan yang pecah, pecah atau tetap berubah bentuk setelah aksi gaya eksternal sama sekali tidak elastis.
Prinsip elastisitas dipelajari oleh mekanisme benda padat yang dapat dideformasi, menurut Teori Elastisitas, yang menjelaskan bagaimana suatu benda berubah bentuk atau bergerak sebagai respons terhadap gaya luar yang mempengaruhinya.
Jadi, ketika padatan yang dapat dideformasi ini menerima gaya eksternal tersebut, mereka berubah bentuk dan mengakumulasi sejumlah energi potensial elastis dan, oleh karena itu, energi internal di dalamnya.
Energi tersebut, setelah gaya deformasi dihilangkan, akan menjadi salah satu yang memaksa padatan untuk mendapatkan kembali bentuknya dan mengubahnya menjadi energi kinetik, membuatnya bergerak atau bergetar.
Besarnya gaya luar dan koefisien elastisitas benda yang mengalami deformasi adalah yang memungkinkan untuk menghitung ukuran deformasi, besarnya respons elastis dan tegangan yang terakumulasi dalam prosesnya.
Rumus elastisitas dalam fisika
Ketika suatu gaya diterapkan pada bahan elastis, itu berubah bentuk atau kompres. Untuk mekanik, yang terpenting adalah besarnya gaya yang diterapkan per satuan luas, yang disebut tegangan (σ).
Kita sebut derajat regangan atau kompresi deformasi materi (ϵ) dan kita akan menghitungnya dengan membagi panjang gerak benda (ΔL) dengan panjang awalnya (L0), yaitu:
ϵ = ΔL / L 0.
Di sisi lain, salah satu hukum utama yang mengatur fenomena elastisitas adalah Hukum Hooke. Hukum ini dirumuskan pada abad ketujuh belas oleh fisikawan Robert Hooke ketika dia mempelajari pegas dan menyadari bahwa gaya yang diperlukan untuk memampatkannya sebanding dengan variasi perpanjangannya saat menerapkan gaya tersebut.
Hukum ini dirumuskan sebagai berikut:
F = ˗k.x
dimana F adalah gaya, x panjang tekan atau elongasi, dan k konstanta proporsionalitas (konstanta pegas) dinyatakan dalam Newton di atas meter (N / m).
Terakhir, energi potensial elastis yang terkait dengan gaya elastis dinyatakan dengan rumus:
Ep (x) = ½. k.x2.
Contoh elastisitas dalam fisika
Elastisitas bahan merupakan sifat yang kita uji setiap hari. Beberapa contohnya adalah:
- Pegas. Pegas yang berada di bawah pegangan tertentu, atau yang mendorong roti di pemanggang roti ketika sudah siap, beroperasi atas dasar tegangan elastis: pegas dikompresi dan mengakumulasi energi potensial, kemudian dilepaskan dan memulihkan bentuknya dengan melempar roti ke atas dipanggang.
- Tombol. Tombol-tombol pada remote control TV bekerja berkat elastisitas bahan yang menyusunnya, karena dapat dikompresi di bawah kekuatan jari kita, mengaktifkan sirkuit yang ada di bawahnya, dan kemudian memulihkan posisi awalnya (tidak segera mengaktifkan sirkuit) ), siap untuk menekan lagi.
- Permen karet. Resin yang digunakan untuk mengunyah permen karet sangat elastis, sampai-sampai kita bisa mengompresnya di antara gigi atau mengembangkannya dengan mengisinya dengan udara dan membuat pompa, mengandalkannya untuk mempertahankan bentuk aslinya yang kurang lebih.
- Ban. Pada pesawat terbang, mobil, sepeda motor, mereka beroperasi berdasarkan elastisitas karet, yang pernah mengembang dengan udara, dapat menahan berat kendaraan yang sangat besar dan sedikit berubah bentuk, tetapi tanpa kehilangan memori bentuknya, sehingga ia mengerahkan resistensi dan menjaga kendaraan tetap ditangguhkan.
Bahan elastis
Bahan elastis, yang mampu memulihkan bentuk aslinya setelah mengalami deformasi sebagian atau total, banyak sekali contohnya: karet, nilon, lycra, lateks, permen karet, wol, silikon, karet busa, graphene, fiberglass, plastik, tali, antara lain.
Bahan-bahan ini sangat berguna dalam industri manufaktur, karena darinya berbagai aplikasi dan objek penggunaan praktis dapat dibuat.
