2025-11-15 00:07:41
弹簧橡皮筋这些材料受力会变大,比如拉长的时候长度增加,压扁的物体恢复原状,金属在弹性阶段也会变形。但超过限度就会变永久形变,比如铁丝弯了就直不起来。橡胶垫子坐下去会凹陷,站起身又弹回去,这就是弹性形变的典型例子。
这是因为材料内部原子间存在弹性力,当受力不超过弹性极限时,原子会暂时位移,外力撤去后恢复。比如弹簧的k值通常在几十到几百牛每米,橡胶的杨氏模量约0.01-0.1GPa。但超过弹性极限,原子间出现永久位移,比如铁丝超过屈服强度约200MPa就会变形不可逆。就像橡皮筋被拉长后超过5倍原长就会断裂,这时候分子链结构被破坏,无法复原。实验数据显示,钢的弹性极限约200MPa,超过这个值就会产生永久变形,而铝的弹性极限更低,只有70MPa左右。所以材料受力变大的关键在于原子间的弹性力是否被突破,就像拉弓时弓臂在弹性范围内弯曲,松手后能恢复原状,但拉断弓弦后就无法复原了。
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