keanjalan dalam fizik

Fizikal

2022

Kami menerangkan apa itu keanjalan dalam fizik dan bagaimana formula untuk sifat ini. Juga, contoh dan bahan elastik.

Keanjalan membolehkan bahan kembali kepada bentuk asalnya apabila berubah bentuk.

Apakah keanjalan dalam fizik?

Apabila masukfizikal Kita bercakap tentang keanjalan, kita merujuk kepada sifat bahan tertentu yang akan berubah bentuk di bawah daya luar yang bertindak ke atasnya dan kemudian memulihkan bentuk asalnya apabila daya tersebut hilang. Jenis tingkah laku ini dikenali sebagai ubah bentuk boleh balik atauingatan bentuk.

Tidak semua bahan adalah anjal dan yang pecah, pecah atau kekal cacat selepas tindakan memaksa luaran hanya tidak anjal sama sekali.

Prinsip keanjalan dikaji oleh mekanik pepejal boleh ubah bentuk, menurut Teori Keanjalan, yang menerangkan bagaimana padu ia berubah bentuk atau bergerak sebagai tindak balas kepada daya luar yang mempengaruhinya.

Oleh itu, apabila pepejal boleh ubah bentuk ini menerima daya luaran tersebut, ia berubah bentuk dan mengumpul sejumlah tenaga keupayaan anjal dan, oleh itu, tenaga dalaman di dalamnya.

Tenaga tersebut, apabila daya ubah bentuk telah dikeluarkan, akan menjadi tenaga yang memaksa pepejal untuk mendapatkan semula bentuknya dan berubah menjadi Tenaga kinetik, menjadikannya bergerak atau bergetar.

Magnitud daya luaran dan pekali keanjalan objek yang cacat adalah yang membolehkan pengiraan saiz ubah bentuk, magnitud tindak balas keanjalan dan tegasan terkumpul dalam proses.

Formula keanjalan dalam fizik

Apabila daya dikenakan pada bahan kenyal, ia berubah bentuk atau mampat. Untuk mekanik, perkara penting tentang fakta ialah jumlah daya yang dikenakan per unit luas, yang akan kita panggil usaha (σ).

Kami akan memanggil tahap regangan atau mampatan ubah bentuk jirim (ϵ) dan kami akan mengiranya dengan membahagikan panjangpergerakan pepejal (ΔL) dengan panjang awalnya (L0), iaitu: ϵ = ΔL / L 0.

Sebaliknya, salah satu undang-undang utama yang mengawal fenomena keanjalan ialahundang-undang Hooke. Undang-undang ini telah dirumuskan pada abad ketujuh belas oleh ahli fizik Robert Hooke apabila dia mengkaji spring dan menyedari bahawa daya yang diperlukan untuk memampatkannya adalah berkadar dengan variasi dalam pemanjangannya apabila menggunakan daya tersebut.

Undang-undang ini dirumuskan seperti berikut: F = ˗k.x di mana F ialah daya, x itu panjang mampatan atau pemanjangan, dan k pemalar kekadaran (pemalar spring) dinyatakan dalam Newton melebihi meter (N / m).

Akhirnya, yangtenaga keupayaan Keanjalan yang dikaitkan dengan daya kenyal diwakili oleh formula: Ep (x) = ½. k.x2.

Contoh keanjalan dalam fizik

Mata air termampat mengumpul tenaga berpotensi dan apabila dilepaskan ia mendapat semula bentuknya.

Keanjalan bahan adalah sifat yang kami uji setiap hari. Beberapa contoh ialah:

  • Mata air Mata air yang berada di bawah butang tertentu, atau yang menolak roti dari pembakar roti ke atas apabila ia siap, beroperasi berdasarkan ketegangan kenyal: ia dimampatkan dan mengumpul tenaga berpotensi, kemudian ia dilepaskan dan mendapatkan semula bentuknya dengan membaling roti. dibakar.
  • Butang. Butang pada alat kawalan jauh TV beroperasi berkat keanjalan bahan yang menyusunnya, kerana ia boleh dimampatkan di bawah kuasa jari kita, mengaktifkan litar di bawahnya, dan kemudian memulihkan kedudukan awalnya (tidak mengaktifkan litar dengan segera ), siap ditekan lagi.
  • gusi itu. Damar dari mana gula-gula getah atau gula-gula getah dibuat sangat elastik, sehingga kita boleh memampatkannya di antara gigi atau mengembangkannya dengan mengisi udara dan membuat bom, dengan mengandaikan bahawa ia akan mengekalkan bentuknya yang lebih kurang asli.
  • Tayar. Sebuah kapal terbang, kereta, motosikal, beroperasi berdasarkan keanjalan getah, yang pernah melambung dengan udara, ia boleh menahan berat keseluruhan kenderaan yang besar dan berubah bentuk sedikit, tetapi tanpa kehilangan ingatan bentuknya, sekali gus memberikan ketahanan dan memastikan kenderaan digantung.

Bahan elastik

Bahan elastik, yang mampu memulihkan bentuk asalnya selepas mengalami ubah bentuk separa atau keseluruhan, adalah banyak: getah, getah, nilon, lycra, lateks, gula-gula getah, bulu, silikon, getah buih, graphene, gentian kaca, plastik, tali, antara lain.

Bahan-bahan ini amat berguna dalam industri pembuatan, kerana daripadanya pelbagai aplikasi dan objek kegunaan praktikal boleh dibuat.

!-- GDPR -->