Plastičnost i elastičnost

Elastičnost je svojstvo materijala da se uslijed deformacije uzrokovanje djelovanjem vanjske sile vrati u svoj prvotni oblik po prestanku djelovanja sile. Za mnoge elastične materijale vrijedi linearna funkcija omjera primijenjenih sila i naprezanja materijala. Naprezanje materijala je svojstvo da uslijed primjene sile na materijal on stvara protusilu. Klasični model linearne elastičnosti je savršena opruga. Savršena oprugu kao pojam je prvi put predstavio Robert Hooke 1675. godine. Linearan odnos primijenjene sile i naprezanja materijala opisan je Hookeovim zakonom (Slika 1). Sila F koju opruga stvara obrnuto je proporcionalna pomaku opruge x iz ravnotežnog položaja uz neki faktor k koji je konstantan i zove se konstanta opruge. Mnoge elastične pojave se aproksimiraju Hookeovim zakonom.

Slika 1. Hookeov zakon



U fizici se plastičnost opisuje kao deformacija materijala uslijed djelovanja vanjskih sila na takav način da se on ne može vratiti u svoj prijašnji oblik. Plastične deformacije primijećene su u većini materijala poput kamenja, minerala, metala i sl. No razlozi zašto su pojedini materijali podložni plastičnoj deformaciji su različiti.

U prirodi se susrećemo sa materijalima koji su elastoplastični. Za njih vrijedi da se uz primjenu određene količine vanjske sile na materijal oni ponašaju kao elastični, no uslijed dovoljno velikog povećanja sile počnu se ponašati kao plastični. Prijelaz iz elastičnosti u plastičnost opisan je pojmom koji se zove elastična granica. Daljnjim povećanje sile na materijal dolazi se do pucanja materijala.

Također postoje i materijali koji se zovu pseudoelastični, odnosno superelastični. Takvi materijali se pod utjecajem neke vanjske sile ponašaju kao plastični predmeti, naizgled trajno mijenjajući svoj oblik. No, uslijed djelovanja nekog specifičnog vanjskog podražaja na materijal, poput topline ili električne struje, oni se vraćaju u svoj prvobitni položaj čime se ponašaju kao da su elastični.

Slika 2. Stanja elastoplastičnog objekta