Αντοχή της ελαστικότητας

Στη φύση, όλα διασυνδέονται και αλληλεπιδρούν συνεχώς μεταξύ τους. Κάθε ένα από τα μέρη του, κάθε ένα από τα στοιχεία και τα στοιχεία του εκτίθεται συνεχώς σε ένα ολόκληρο σύνολο δυνάμεων.

Παρά το γεγονός ότι ο αριθμός των δυνάμεων στη φύση είναι αρκετά μεγάλος, όλοι μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις τύπους:

1. Οι βαρυτικές δυνάμεις.

2. Δυνάμεις ηλεκτρομαγνητικού χαρακτήρα.

3. Δυνάμεις ισχυρού τύπου.

4. Δυνάμεις αδύναμου τύπου.

Οι βαρυτικές δυνάμεις γίνονται πολύ αισθητές μόνο στις κλίμακες του χώρου. Οι δυνάμεις ηλεκτρομαγνητικής φύσης είναι δυνάμεις που εκδηλώνονται στην αλληλεπίδραση σωματιδίων με ορισμένα ηλεκτρικά φορτία.

Η δύναμη της ελαστικότητας είναι μια από τις πιο σημαντικές δυνάμεις στη φύση. Όταν ένα σώμα υφίσταται μια διαδικασία παραμόρφωσης, μέσα του εμφανίζεται μια ειδική δύναμη, η οποία ισούται με τη δύναμη της παραμόρφωσης, αλλά με το αντίθετο σημάδι. Η δύναμη της ελαστικότητας κατευθύνεται κατά της παραμόρφωσης του σώματος. Οι ποικιλίες του είναι η δύναμη εφελκυσμού, η δύναμη αντίδρασης της στήριξης.

Στη φυσική υπάρχει κάτι τέτοιο όπως η ελαστική παραμόρφωση. Η ελαστική παραμόρφωση είναι ένα φαινόμενο παραμόρφωσης στο οποίο εξαφανίζεται μετά την παύση των εξωτερικών δυνάμεων. Μετά από αυτή την παραμόρφωση, το σώμα παίρνει την αρχική του μορφή. Έτσι, η δύναμη της ελαστικότητας, ο ορισμός της οποίας λέει ότι προκύπτει στο σώμα μετά από ελαστική παραμόρφωση, είναι μια δυνητική δύναμη. Μία πιθανή δύναμη, ή συντηρητική δύναμη, είναι μια δύναμη στην οποία το έργο της δεν μπορεί να εξαρτάται από την τροχιά της, αλλά εξαρτάται μόνο από το αρχικό και τελικό σημείο εφαρμογής των δυνάμεων. Το έργο μιας συντηρητικής ή δυνητικής δύναμης κατά μήκος μιας κλειστής τροχιάς θα είναι μηδενικό.

Μπορούμε να πούμε ότι η ελαστική δύναμη είναι ηλεκτρομαγνητική. Αυτή η δύναμη μπορεί να εκτιμηθεί ως μια μακροσκοπική εκδήλωση της αλληλεπίδρασης μεταξύ μορίων μιας ουσίας ή ενός σώματος. Σε κάθε περίπτωση, κάτω από την οποία συμβαίνει είτε η συμπίεση είτε η τάνυση του σώματος, εκδηλώνεται η ελαστική δύναμη. Είναι κατευθυνόμενη κατά της δυνάμεως παραμορφώσεως κατά την διεύθυνση αντίθετη προς την μετατόπιση των σωματιδίων του δεδομένου σώματος και κάθετα προς την επιφάνεια του σώματος που παραμορφώνεται. Επίσης, ο φορέας αυτής της δύναμης κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση προς την παραμόρφωση του σώματος (την μετατόπιση των μορίων του).

Ο υπολογισμός της τιμής της ελαστικής δύναμης που προκύπτει στο σώμα κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης συμβαίνει σύμφωνα με τον νόμο της Hooke. Σύμφωνα με τον ίδιο, η δύναμη της ελαστικότητας είναι ίση με το προϊόν της ακαμψίας του σώματος από την αλλαγή του συντελεστή παραμόρφωσης αυτού του σώματος. Σύμφωνα με τον νόμο του Hooke, η δύναμη της ελαστικότητας που προκύπτει από μια ορισμένη παραμόρφωση ενός σώματος ή μιας ουσίας είναι άμεσα ανάλογη με την επιμήκυνση αυτού του σώματος και κατευθύνεται προς την κατεύθυνση αντίθετη προς την κατεύθυνση με την οποία τα σωματίδια ενός δεδομένου σώματος κινούνται σε σχέση με τα υπόλοιπα σωματίδια τη στιγμή της παραμόρφωσης.

Ο δείκτης ακαμψίας ενός συγκεκριμένου σώματος ή ο αναλογικός συντελεστής εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή του σώματος. Επίσης, η ακαμψία εξαρτάται από τις γεωμετρικές αναλογίες και σχήματα του δεδομένου σώματος. Όσον αφορά την ελαστική δύναμη, εξακολουθεί να υπάρχει κάτι σαν μηχανική καταπόνηση. Μια τέτοια τάση είναι ο λόγος του συντελεστή ελαστικότητας με την περιοχή της μονάδας σε ένα δεδομένο σημείο του τμήματος που εξετάζεται. Αν συσχετίσουμε τον νόμο του Hooke με το άγχος αυτού του τύπου, τότε η διατύπωσή του θα ακούγεται κάπως διαφορετική. Η τάση του μηχανικού τύπου που εμφανίζεται στο σώμα κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσής του είναι πάντοτε ανάλογη της σχετικής επιμήκυνσης αυτού του σώματος. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η δράση του νόμου του Hooke περιορίζεται μόνο από μικρές παραμορφώσεις. Υπάρχουν όρια παραμόρφωσης σύμφωνα με τα οποία λειτουργεί ο νόμος αυτός. Εάν ξεπεραστούν, η ελαστική δύναμη θα υπολογιστεί με σύνθετους τύπους, ανεξάρτητα από τον νόμο της Hooke.