See võrdlus analüüsib materjalide erinevaid reageerimisviise välisele jõule, vastandades elastsuse ajutist deformatsiooni plastilisuse püsivate struktuurimuutustega. See uurib aluseks olevat aatommehaanikat, energiamuundumist ja praktilisi insenerialaseid tagajärgi selliste materjalide nagu kumm, teras ja savi puhul.
Materjali füüsikaline omadus taastada pärast jõu eemaldamist oma algne kuju ja suurus.
Materjali kalduvus pingele allutades jäädavalt deformeeruda ilma purunemata.
| Funktsioon | Elastsus | Plastilisus |
|---|---|---|
| Pöörduvus | Mahalaadimisel täielikult pööratav | Püsiv; ei naase algsele olekule |
| Aatomimehaanika | Sidemed venivad, aga jäävad terveks | Võlakirjad purunevad ja reformitakse uutes positsioonides |
| Energia salvestamine | Potentsiaalne energia salvestatakse ja taaskasutatakse | Energia kaob sisemise soojusena |
| Nõutav jõud | Madalam kui materjali voolavuspiir | Ületab materjali voolavuspiiri |
| Struktuurimuutus | Püsivat sisemist ümberkorraldust ei toimu | Aatomite/molekulide püsiv nihe |
| Hooke'i seadus | Üldiselt järgib lineaarset seost | Ei järgi lineaarseid pinge-deformatsiooni reegleid |
| Praktiline kasulikkus | Löögi neeldumine ja energia salvestamine | Tootmine, sepistamine ja vormimine |
Elastses piirkonnas on materjali deformatsioon otseselt proportsionaalne rakendatud koormusega, mis tähendab, et jõu kahekordistamine kahekordistab venitust. Kui pinge ületab "voolavuspiiri", siseneb materjal plastilisse piirkonda, kus see jätkab deformeerumist isegi siis, kui jõud jääb konstantseks. Selle ülemineku mõistmine on inseneride jaoks ülioluline, et tagada hoonete ja sildade püsimine normaalsete koormuste korral elastsusvahemikust.
Elastsus tekib siis, kui aatomid tõmmatakse oma tasakaaluasendist veidi eemale, kuid jäävad oma algsesse võrepaigutusse lukustatuks. Plastilisus hõlmab nähtust, mida nimetatakse dislokatsiooniliikumiseks, kus terved aatomite tasapinnad libisevad üksteisest mööda. Kui need kihid nihkuvad, asetsevad nad uutesse tasakaaluasenditesse, mistõttu materjal ei saa oma eelmisele kujule tagasi klõpsata.
Elastne materjal toimib nagu mehaanilise energia aku; vibu venitamisel salvestub energia elastse potentsiaalse energiana kuni vabanemiseni. Plastiline deformatsioon on aga energiamahukas protsess, mis muudab mehaanilise töö sisemise hõõrdumise kaudu soojuseks. Seetõttu tundub metalltraat puudutades soe, kui seda kiiresti edasi-tagasi painutada, kuni see deformeerub või puruneb.
Plastilisus on põhiomadus, mis tagab venivuse (metalli traatideks tõmbamine) ja vormitavuse (metalli lehtedeks vormimine). Suure plastilisusega materjale saab vormida keerukateks vormideks ilma pragunemata, mis on oluline autokerepaneelide ja ehete puhul. Elastseid materjale eelistatakse komponentide puhul, mis peavad vastu pidama miljoneid liikumistsükleid, näiteks mootori klapivedrud, ilma et nad oma kuju kaotaksid.
Elastsed materjalid on alati "venivad" nagu kumm.
Teaduslikus mõttes on teras tegelikult kummist elastsem, kuna sellel on suurem elastsusmoodul. Kuigi kumm võib rohkem venitada, naaseb teras pärast suurt pinget oma algkujule palju suurema täpsuse ja jõuga.
Plastilisus on sama mis olla tehtud „plastikust”.
Füüsikas viitab plastilisus aine käitumuslikule omadusele, mitte konkreetsele materjalile. Metallidel nagu kuld ja plii on äärmiselt kõrge plastilisus, mis võimaldab neid hõlpsalt vormida, isegi kui nad ilmselgelt ei ole polümeerid ega kõnekeelses mõttes „plastid”.
Haprad materjalid on kõige elastsemad.
Haprad materjalid, nagu klaas või keraamika, on sageli väga elastsed, kuid neil on väga kitsas elastsusvahemik ja peaaegu nullplastilisus. Nad taastavad oma kuju ideaalselt kuni piirini, mil nad purunevad koheselt, selle asemel et deformeeruda jäädavalt.
Kui materjal plastiliselt deformeerub, siis see puruneb.
Plastiline deformatsioon ei tähenda, et materjal on purunenud või oma tugevuse kaotanud. Tegelikult läbivad paljud metallid plastilise deformatsiooni ajal töötlemiskõvenemise, mis muudab need tugevamaks ja kõvemaks kui algsel kujul.
Valige suure elastsusega materjal, kui vajate, et komponent neelaks vibratsiooni või taastaks pärast kasutamist kindla kuju. Valige suure plastilisusega materjal, kui peate toodet püsivalt vormima, sepistama või kujundama kindla geomeetria järgi.
See detailne võrdlus selgitab erinevust aatomite, elementide ainsate põhiühikute, ja molekulide, mis on keemilise sideme teel moodustunud keerulised struktuurid, vahel. See toob esile nende erinevused stabiilsuses, koostises ja füüsikalises käitumises, pakkudes nii õpilastele kui ka teadushuvilistele alusarusaama ainest.
See võrdlus uurib vahelduvvoolu (AC) ja alalisvoolu (DC) – kahe peamise elektrivoolu – vahelisi põhierinevusi. See käsitleb nende füüsilist käitumist, genereerimise viisi ja seda, miks tänapäeva ühiskond tugineb mõlema strateegilisele kombinatsioonile kõige toiteks alates riiklikest elektrivõrkudest kuni pihuarvutiteni.
See võrdlus süveneb mateeria ja antimateeria peegelsuhtesse, uurides nende identseid masse, kuid vastandlikke elektrilaenguid. See uurib saladust, miks meie universumis domineerib mateeria, ja plahvatuslikku energia vabanemist, mis toimub nende kahe fundamentaalse vastandi kohtumisel ja annihileerumisel.
See võrdlus selgitab erinevust difraktsiooni, mille puhul üks lainefront paindub takistuste ümber, ja interferentsi vahel, mis tekib mitme lainefrondi kattumisel. See uurib, kuidas need lainekäitumised omavahel interakteeruvad, luues valguses, helis ja vees keerulisi mustreid, mis on olulised tänapäevase optika ja kvantmehaanika mõistmiseks.
See võrdlus uurib elastsete ja mitteelastse kokkupõrgete põhilisi erinevusi füüsikas, keskendudes kineetilise energia jäävusele, impulsi käitumisele ja reaalsetele rakendustele. See kirjeldab üksikasjalikult, kuidas energia osakeste ja objektide vastastikmõju ajal muundub või säilib, pakkudes selget juhendit üliõpilastele ja inseneriprofessionaalidele.
