Elasticidad y plasticidad

¿Qué pasa cuando estiras una goma elástica? Cambia de forma (se deforma) por la fuerza que aplicas. Y cuando la sueltas se vuelve a contraer. Recupera su forma original cuando dejas de estirarla. Los materiales que hacen esto se llaman materiales elásticos.

Si estiras un chicle, también se deformará. Pero cuando dejas de estirar, se queda en una nueva forma estirada. Este tipo de material que mantiene su nueva forma se llama material plástico. ¿Y qué pasa con esta pelota de tenis? Si haces una abolladura en la superficie con el dedo, vuelve a recuperar su forma cuando eliminas la presión. La superficie de la pelota es elástica. ¿Qué sucede cuando la dejas caer?

Cuando toca el suelo, se comprime. Como la superficie de la pelota es elástica, vuelve a subir. La superficie choca contra el suelo haciendo volar la pelota hacia arriba. Es la elasticidad de la pelota de tenis la que la hace rebotar tan bien. Si metes el dedo en un trozo de arcilla, la hendidura se mantiene.

La arcilla es un material plástico. Cuando la arcilla toca el suelo, su superficie también se aplana, pero como se mantiene en esa forma, la arcilla apenas rebota. Un muelle metálico también es elástico. Si lo extendemos y lo soltamos vuelve a su longitud original. Cuanto más se extienda el muelle, mayor es la fuerza necesaria para tirar de él.

Esta relación entre extensión y fuerza se puede representar en un gráfico. Si no empleamos ninguna fuerza, el muelle está en su punto de inicio: su posición de equilibrio. A medida que empezamos a estirarlo, la fuerza sigue aumentando. Si la extensión del muelle se duplica, la fuerza también se duplica. En el gráfico nos da una línea recta: un muelle tiene una relación lineal entre la extensión y la fuerza.

Sin embargo, cuando el muelle se extiende demasiado, ocurre algo: El muelle sigue estirándose, pero la fuerza no aumenta a la misma velocidad. Ya no es una relación lineal. Este punto se conoce como límite de extensión del muelle. Y cuando dejamos de estirar, el muelle no vuelve completamente a su longitud original. Cuando el muelle se estira más allá de su límite de extensión ya no es totalmente elástico.

Muchos materiales elásticos tienen un límite de extensión, como este alambre de metal. Mientras esté sujeto a una fuerza pequeña es elástico, pero a medida que este alambre alcance su límite de extensión, una pequeña parte se vuelve más fina: el alambre se estrecha, y este estrechamiento no se invierte cuando se elimina la fuerza. Por lo tanto, se trata de una deformación plástica. Una fuerza puede deformar un objeto. Los materiales que conservan su nueva forma son materiales plásticos.

Los materiales que recuperan su forma original después de ser deformados son materiales elásticos. Muchos materiales elásticos tienen un límite donde dejan de ser del todo elásticos: un límite de extensión. Si pasan este límite de extensión, se comportan como materiales plásticos, deformándose permanentemente.