¿Qué es un cuerpo elástico?

La elasticidad es la capacidad de deformarse, con una reversibilidad completa: la capacidad de rebotar a una forma o estado equivalente al anterior a una fuerza aplicada que deformaba el objeto o el cuerpo de forma incremental. Un ejemplo de un cuerpo elástico que cumple al menos aproximadamente esa descripción es una bola de billar, que luego de una colisión con otra bola de billar recupera su forma original. Otro ejemplo de un cuerpo elástico es un resorte o una pretina de spandex. Estos recuperan su forma después de someterse a una compresión o un estiramiento. El principio de física involucrado es la ley de Hooke.

En relación con la elasticidad lineal, la ley de Hooke establece que una fuerza aplicada a lo que es equivalente a un resorte es igual al producto negativo del resorte o tasa constante por el cambio de coordenadas para la dimensión en la que se aplica la fuerza. Para un resorte deformado a lo largo de la dirección x desde su punto de reposo, la ley de Hooke se escribe F = ‒kx. Como es comparable a un cuerpo elástico, cuando se corta la fuerza, el resorte, si no tiene masa, vuelve a su punto de relajación. Si, por otro lado, se une una masa al resorte, el objeto, cuando se libera, viaja más allá del punto de relajación, oscilando hacia adelante y hacia atrás, hasta que la fricción interna finaliza el proceso. Los objetos en el mundo real se pueden presionar fácilmente más allá de su límite de elasticidad.

Cuando un cuerpo elástico choca con otro cuerpo elástico, las deformaciones en ambos cuerpos son momentáneas y se conserva la energía cinética. En tal colisión, si ambos objetos tienen la misma masa y el objeto n. ° 1 con velocidad V ₁ golpea el objeto n. ° 2 con velocidad V ₂ , el objeto n. ° 1 se detendrá por completo y todo su impulso se transferirá al objeto # 2 Una demostración clásica de esto es un grupo de péndulos hechos de cuerdas atadas en el mismo punto arriba y unidas a bolas de metal de igual masa en su parte inferior, cada una tocando la otra. Si se balancea el péndulo más a la izquierda, cuando golpea la siguiente bola, se le transfiere todo su impulso, que se transfiere a la tercera al golpearla, y así sucesivamente. Finalmente, la última bola se ve moviéndose hacia la derecha, con toda la energía del primer péndulo; Esta exposición es conocida como la cuna de Newton.

Otra demostración de elasticidad es hacer rebotar una bola de marfil sobre una superficie plana muy dura que se ha frotado con aceite. El marfil tiene un coeficiente de elasticidad inusualmente alto. La pelota rebotará casi hasta su altura anterior, lo que ilustra su pérdida mínima de energía cinética en el proceso. Un objeto que es forzado más allá de su límite elástico puede exhibir deformación plástica, por lo que los cambios son permanentes. En los metales, tales deformaciones permanentes a menudo implican dislocaciones atómicas en la matriz cristalina.