ظاهرة المرونة لدى المواد الصلبة

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

ظاهرة المرونة لدى المواد الصلبة الفيزياء

عند سحب مادة صلبة تُشد ذراتها بعيداً عن بعضها بدرجة ضئيلة. لكن القوى بين الذرية تقاوم هذه العملية وتحاول إعادة الذرات إلى مواضعها الأصلية، وعند إزالة قوة السحب تعود المادة الصلبة إلى أبعادها الأصلية. تُسمى هذه الظاهرة بالمرونة.

وقد صاغ الفيزيائي الإنجليزي روبرت هــوك Robert Hooke هذه الظاهرة في علاقة تعرف بقانون هوك تربط بين الجَهد المطبق على المادة والإجهاد الناتج.

تتبع الجوامد قانون هوك إلى حدٍ معينٍ لمقدار قوة السحب ويعرف هذا الحد بحد المرونة، فإذا زاد مقدار الجهد عن حد المرونة تبقى المادة مسحوبة قليلاً ولا تعود إلى إبعادها الأصلية.

وبزيادة قوة الجَهد أكثر من ذلك تصل المادة نقطة الاستسلام، بعدها تتمدد الأبعاد بشكل مستمر بتطبيق قوة جَهد صغيرة وتصل المادة نقطة التكسر في نهاية المطاف.

يستخدم المهندسون آلات لسحب المواد وقياس قوة مقاومة الشد بهذه الطريقة. وتعتبر هذه القياسات أساسية للغاية في تصميم الطائرات والجسور والسفن.