Sprężystość
Sprężystość to właściwość fizyczna ciał makroskopowych, polegająca na zdolności do odzyskiwania pierwotnego kształtu i objętości po usunięciu sił zewnętrznych wywołujących odkształcenie. Warto zaznaczyć, że sprężystość objętościową mogą wykazywać wszystkie stany materii: ciała stałe, ciecze i gazy, natomiast sprężystość kształtu dotyczy jedynie ciał stałych. Ważnym aspektem sprężystości jest zachowanie energii w procesie deformacji.
Mikroskopowa natura sprężystości
W materiałach sprężystych między atomami działają silne, krótkozasięgowe siły. Podczas deformacji sprężystej zmieniają się odległości między atomami oraz kąty walencyjne, co prowadzi do znacznych zmian energetycznych. Deformacje te są na ogół niewielkie, a towarzyszące im siły są relatywnie duże. Po usunięciu sił powodujących odkształcenie, materiał wraca do swoich pierwotnych wymiarów, dążąc do zminimalizowania energii swobodnej.
Granica sprężystości
Każdy materiał ma graniczną wartość odkształceń sprężystych. Po jej przekroczeniu może wystąpić pęknięcie (w przypadku materiałów kruchych) lub trwałe odkształcenie (w przypadku materiałów plastycznych), które prowadzi do nieodwracalnych zmian w strukturze materiału.
Sprężystość a elastyczność
Sprężystość często mylona jest z elastycznością, jaką obserwujemy w przypadku gumy. Różnice te wynikają z odmiennych mikroskopowych mechanizmów, które leżą u podstaw tych właściwości.
Podsumowując, sprężystość jest kluczową cechą materiałów, wpływającą na ich zachowanie pod wpływem sił zewnętrznych oraz ich zdolność do powrotu do pierwotnego stanu po odkształceniu.
