L’elasticità è una proprietà caratteristica di taluni corpi, detti elastici, i quali, sottoposti a un’azione deformante, tendono a riacquistare la loro configurazione originaria quando tale azione venga a cessare.
Esempi assai noti di corpi elastici sono le molle di vario tipo è formato, comunemente usate con gli scopi più diversi. Tuttavia l’elasticità di un corpo non si rivela sempre in maniera tanto evidente come nel caso citato.
In generale i corpi si comportano come elastici soltanto se la deformazione subita è di limitata entità: in tale caso il fenomeno può sfuggire a un’osservazione superficiale.
Un filo metallico al quale venga successivamente sospeso un carico sempre crescente, subisce un allungamento progressivo fino a che, per un certo carico detto di rottura, il filo si spezza.
In un primo momento l’allungamento risulta proporzionale alla forza applicata (legge di Hooke); in questa fase il filo riacquista la lunghezza originaria quando si elimina il carico. A partire poi da un certo carico (limite di elasticità), e fino al carico di rottura, la proporzionalità accennata viene meno ed anche se si eliminasse il carico, il filo non riacquisterebbe la sua originaria lunghezza, restando deformato in modo permanente (fenomeno che in meccanica viene denominato snervamento).
Il fenomeno dell’elasticità si spiega ammettendo che, in assenza di una causa deformante, la configurazione del corpo elastico considerato sia quella risultante dalle forze microscopiche di interazione tra le particelle (molecole e atomi) che lo costituiscono. In presenza della deformazione le varie particelle occupano posizioni diverse e le forze microscopiche di interazione, che non si fanno più equilibrio, originano una reazione elastica che, quando la reazione esterna cessa, nei limiti visti precedentemente, tende a restaurare la configurazione originaria.
A seconda delle modalità con le quali si manifesta si può distinguere un’elasticità:
- di compressione (e reciprocamente di dilatazione)
- di scorrimento
Il primo tipo di elasticità si manifesta, per esempio, quando si fa rimbalzare una pallina di acciaio su di un pavimento o, in misura più vistosa, quando si fa rimbalzare una palla di gomma. Nei solidi le deformazioni che derivano da questo tipo di elasticità non sono molto rilevanti, occorrendo forze notevolissime per ridurre le distanze del reticolo cristallino. In alcuni solidi – tipo la gomma – che da un punto di vista macroscopico presentano una elasticità di compressione, l’elasticità è dovuta alla configurazione spiraliforme delle molecole, per cui in realtà si ha a che fare con elasticità di scorrimento.
Mentre nei solidi e nei liquidi le deformazioni per compressione sono assai poco rilevanti, esse sono notevolissime nei gas; se ne ha un semplice esempio comprimendo l’aria in una pompa da bicicletta della quale sia chiuso il foro di uscita e lasciando quindi andare il pistone.
Di maggior interesse tecnico è lo studio dell’elasticità di scorrimento che nei solidi può assumere proporzioni rilevanti; essa è dovuta allo scorrimento dei piani cristallini gli uni sugli altri e si manifesta come elasticità di flessione, di torsione, etc.
Il problema dell’elasticità dei materiali ha enorme importanza nelle più diverse tecnologie e specialmente nella scienza delle costruzioni. Infatti i diversi materiali usati subiscono delle deformazioni a causa delle quali si sviluppano delle forze di reazione elastica di cui si deve tenere conto quando si studia l’equilibrio di una determinata struttura.
Un’elaborata teoria matematica dell’elasticità e molti dati di origine sperimentale permettono di risolvere i problemi nei vari casi.
La teoria dell’elasticità di scorrimento consente di adottare accorgimenti costruttivi che limitano le deformazioni di materiali e, per conseguenza, le forze che ne risultano.
E’ di comune esperienza, per esempio, che una trave a T o a doppia T si flette assai meno di una trave avente lo stesso peso ma sezione rettangolare; ancora, una struttura tubolare, benché assai più leggera di una struttura costruita con travi a sezioni rettangolare, si rivela più rigida di quest’ultima. Né è raro nella storia della tecnica il caso di costruzioni metalliche che, presentando un’elasticità tale da compromettere la stabilità, sono rese più stabili alleggerendo alcune travi e sagomandole in modo opportuno.
Traduzione di “elasticità” in altre lingue:
- Arabo: مرونة_(فيزياء
- Catalano: Elasticitat
- Cinese: 弹性
- Croato: Elastičnost
- Danese: Elasticitet
- Finlandese: Elastisuus
- Francese: Élasticité
- Giapponese: 弾性
- Inglese: Elasticity
- Norvegese: Elastisitet
- Olandese: Elasticiteit
- Polacco: Sprężystość
- Portoghese: Elasticidade
- Romeno: Elasticitate
- Russo: Упругость
- Spagnolo: Elasticidad
- Svedese: Elasticitet
- Tedesco: Elastizität
- Turco: Esneklik