La forza elastica e la legge di Hooke

I corpi si dividono in elastici e anelastici.

I corpi elastici se vengono sollecitati da una forza esterna, subiscono una deformazione, quando togliamo tale sollecitazione, questi corpi ritornano spontaneamente alla condizione iniziale.

I corpi anelastici, invece, restano deformati.

In effetti, la forza elastica è una forza interna al corpo, in quanto, le particelle che lo costituiscono, occupano una distanza di equilibrio ben definita. Se comprimiamo o allunghiamo il corpo, queste particelle si avvicinano o si allontanano e, una volta tolta la causa esterna, tendono a ritornare nella condizione iniziale.

Sperimentalmente, si è rilevato, che la forza elastica Fe dipende dalla variazione di lunghezza.

 

Legge di Hooke: la forza elastica è direttamente proporzionale alla variazione di lunghezza della molla

 

La legge, che mette in relazione queste due grandezze fisiche, è la legge di Hooke.

Fe = – Ke * Δl

Dove:

Δl = lf – l0

l0 = lunghezza iniziale

lf = lunghezza finale

Fe = forza elastica

Ke = coefficiente di elasticità o costante elastica

 

Essa dice che:

la forza elastica è direttamente proporzionale alla variazione di lunghezza e dipende da un coefficiente di elasticità

Il coefficiente di elasticità Ke , tiene conto del tipo di materiale di cui è costituito il corpo e dalla sua forma.

Se consideriamo il ferro, pensiamo che esso non è elastico. Ma esso, se lavorato sottoforma di spirale, sappiamo che diventa elastico.

Il segno negativo che compare nella formula, ci dice che la forza elastica si oppone alla variazione di lunghezza,  cioè se il corpo si allunga, la forza elastica lo fa accorciare e viceversa.

Essendo la forza elastica direttamente proporzionale alla variazione di lunghezza, nella rappresentazione grafica (forza elastica in funzione della variazione di lunghezza), si ottiene una retta che parte dall’origine degli assi.

Ovviamente ogni corpo ha dei limiti di elasticità oltre al quale una forza sufficientemente grande deforma in maniera permanente il corpo fino a portarlo alla rottura.

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