L'élasticité et la loi de Hooke, qu'est-ce que c'est?

Avez-vous déjà joué à la pâte à modeler ou à la cire? La pâte à modeler est un objet solide. Lorsque vous appuyez sur ou forcez la pâte à modeler, elle tournera à plat. Mais c'est différent lorsque vous jouez à la balle en caoutchouc. Même si vous appuyez dessus, il reviendra à sa taille d'origine. Similaire au ressort que vous faites glisser ou appuyez sur qui reviendra à sa forme d'origine. C'est parce que les billes et les ressorts en caoutchouc ont de l'élasticité.

L'élasticité est la capacité d'un matériau à retrouver sa forme et sa taille d'origine lorsque la force externe ou la force de déformation qui lui est appliquée est supprimée. Cela est dû aux fortes forces d'attraction intermoléculaires sur le matériau. Toute la force intermoléculaire contre cette déformation est appelée la force de restauration.

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En fonction du niveau d'élasticité, les objets solides sont divisés en deux, à savoir les objets élastiques et les objets en plastique. Les objets élastiques peuvent retrouver leur forme ou leur taille d'origine lorsque la force appliquée est supprimée. En revanche, les objets en plastique sont ceux qui ne peuvent pas retrouver leur forme et leur taille d'origine lorsque la force appliquée est supprimée.

Stress et la fatigue

L'élasticité est liée au stress et à la déformation.

La contrainte ( contrainte ) est une quantité qui indique l'ampleur de la force exercée sur un objet par unité de surface de section transversale de l'objet soumis à cette force. Mathématiquement, la tension peut être formulée comme suit.

τ = tension (N / m2)

F = Style (N)

A = Superficie de la section transversale (m2)

Pendant ce temps, la déformation ( déformation ) est une quantité qui indique le rapport entre l'augmentation de la longueur et la longueur initiale de l'objet. Mathématiquement, la déformation peut être formulée comme suit.

ε = déformation

ΔL = augmentation de la longueur (m)

L = longueur initiale (m)

La loi de Hooke

En élasticité, il y a la loi de Hooke qui stipule que "si la force exercée sur un ressort ne dépasse pas sa limite d'élasticité, l'augmentation de la longueur du ressort sera directement proportionnelle à la force appliquée". La loi de Hooke peut être formulée comme suit.

F = Force appliquée (N)

k = constante de ressort (N / m)

Δx = augmentation de la longueur du ressort (m)