Elasticitet

Vad händer om du drar i ett gummiband? Det ändrar form det deformeras - av kraften du drar med. Och när du släpper, drar det ihop sig igen. Det återgår till sin ursprungliga form när du slutar dra i det. Material som gör så kallas för elastiska material.

Om du drar ut ett tuggummi, kommer det också deformeras. Men när du slutar dra… stannar det kvar i sin nya utdragna form. Ett sånt material som behåller sin nya form, kallas ett plastiskt material. Hur är det med den här tennisbollen? Om du trycker in ytan med fingret... ...åker ytan tillbaka igen när du slutar trycka.

Tennisbollens yta är elastisk. Vad händer om du släpper bollen? När den träffar golvet trycks den ihop. Eftersom ytan är elastisk, åker den ut igen. Då skjuter ytan ifrån mot golvet, så att bollen flyger uppåt.

Det är tennisbollens elasticitet som gör att den studsar så bra. Om du trycker med fingret på en klump lera istället... blir inbuktningen kvar. Lera är ett plastiskt material. När lerklumpen träffar golvet trycks ytan in, men eftersom den stannar kvar i den formen, studsar den nästan inte alls.

En metallfjäder är också elastisk. Om vi sträcker ut den och släpper taget... återgår den till sin ursprungliga längd. Ju längre fjädern sträcks ut, desto större kraft behöver vi dra med. Sambandet mellan utsträckning och kraft går att visa i en graf. Om vi inte drar med någon kraft alls, är fjädern i sin startposition, sitt jämviktsläge.

När vi börjar sträcka ut fjädern ökar kraften som vi drar med. När fjädern dras ut dubbelt så långt, blir kraften också dubbelt så stor. I grafen ser vi det som en rät linje en fjäder har ett linjärt samband mellan utsträckning och kraft. Men… När fjädern har sträckts ut för långt, händer något. Fjädern fortsätter bli längre, men kraften ökar inte lika snabbt.

Det är inte längre ett linjärt samband. Den här punkten kallas fjäderns sträckgräns. Och när vi slutar dra i fjädern, åker den inte tillbaka hela vägen till sin ursprungliga längd. När fjädern passerat sin sträckgräns, är den inte helt elastisk längre. Många elastiska material har en sträckgräns: Som den här metalltråden.

Så länge som den utsätts för en liten kraft är den elastisk. men när tråden når sin sträckgräns blir den smalare i ett litet område: tråden får en midja. Och den här midjebildningen går inte tillbaka när kraften slutar verka. Det är alltså en plastisk deformation. En kraft kan alltså få föremål att deformeras.

Material som behåller sin form när de deformeras är plastiska. Material som återgår till sin ursprungliga form är elastiska. Många elastiska material har en gräns där de slutar vara helt elastiska, en sträckgräns. Om de passerat sin sträckgräns beter de sig plastiskt, och blir permanent deformerade.