Elasticitet

Elasticitet är ett materials benägenhet att vid belastning deformeras på så sätt att den deformerande energin omvandlas till potentiell energi. När belastningen upphör återgår ett elastiskt material till sitt viloläge, och den potentiella energin omvandlas tillbaka till rörelseenergi.

Motsatsen är plasticitet, som innebär att den deformerande energin genom inre friktion omvandlas till värme. Ett elastiskt material blir plastiskt om det belastas över en viss gräns (sträckgränsen) som är olika för olika material.

De fysiska orsakerna till elastiskt beteende kan vara ganska olika för olika material. I metaller ändrar atomgittret storlek och form när krafter appliceras (energi tillförs systemet). När krafter avlägsnas går gittret tillbaka till det ursprungliga lägre energitillståndet. För gummin och andra polymerer orsakas elasticiteten av att polymerkedjorna töjs när krafter appliceras.

Hookes lag säger att kraften som krävs för att deformera elastiska föremål ska vara direkt proportionell mot deformationsavståndet, oavsett hur stort det avståndet blir. Detta är känt som perfekt elasticitet, där ett givet föremål kommer att återgå till sin ursprungliga form oavsett hur kraftigt det deformeras. Detta är bara ett idealiskt koncept, eftersom de flesta material som har elasticitet i praktiken förblir rent elastiska endast upp till mycket små deformationer; därefter uppstår plastisk (permanent) deformation.

Inom teknik kvantifieras elasticiteten hos ett material av elasticitetsmodulen såsom Youngs modul, bulkmodul eller skjuvmodul som mäter mängden spänning som behövs för att uppnå en töjningsenhet. En högre modul anger att materialet är svårare att deformera. SI-enheten för denna modul är pascal (Pa). Materialets elasticitetsgräns eller sträckgräns är den maximala spänning som kan uppstå innan plastisk deformation börjar. Dess SI-enhet är också pascal (Pa).