สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง

 เป็นสมบัติของของแข็งที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่อมีแรงมากระทำ  แบ่งออกเป็น 2 ประเภท  คือ
 1.  สภาพยืดหยุ่น (elasticity)   
      คือสมบัติของวัสดุที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง  เมื่อมีแรงมากระทำและสามารถคืนตัวกลับสู่รูปร่างเดิม
      เมื่อหยุดออกแรงกระทำ    A
 2. สภาพพลาสติก  (plasticity)
       คือ กรณีวัสดุเปลี่ยนรูปร่างไปอย่างถาวร  โดยผิววัสดุไม่มีการฉีกขาดหรือแตกหัก    
         
       จากการดึงสปริงให้ยืดออก   จะพบว่ากราฟระหว่างขนาดของแรงดึงกับความยาวที่สปริงยืดออก  จะมีลักษณะดังรูป

จุด a    คือ ขีดจำกัดการแปรผันตรง (Proportional limit) ซึ่งเป็นตำแหน่งสุดท้ายที่ความยาวสปริงยืดออก แปรผันตรงกับขนาดของแรงดึง จุด b    คือขีดจำกัดสภาพยืดหยุ่น (Elastic limit) ซึ่งเป็นตำแหน่งสุดท้ายที่สปริงยืดออกแล้วกลับสู่สภาพเดิม แต่แรงดึงไม่แปรผันตรงกับระยะยืด จุด C    คือ จุดแตกหัก (Breaking point) หมายถึงตั้งแต่จุด b เป็นต้นไป ถ้าดึงต่อไปก็ถึงจุด c ซึ่งเป็นจุดที่เส้นวัสดุขาด ความเค้น (Stress)  s = F/A มื่อออกแรงกระทำต่อวัตถุ อัตราส่วนระหว่างแรงกระทำ (F) ต่อ พื้นที่ (A) เรียกว่า ความเค้น มีหน่วยในระบบเอสไอ เป็น นิวตัน ต่อ ตารางเมตร ความเค้นเป็นปริมาณสเกลาร์ โดยทั่วไปความเค้น มี 2 ชนิด ได้แก่ ความเค้นตามยาว และความเค้นเฉือน ความเค้นตามยาว (longitudinal stress) แบ่งได้ 2 ชนิด คือ ความเค้นแบบดึง (tensile stress) ซึ่งแรง F กระทำต่อวัตถุ ในลักษณะดึงให้ยืดออก กับความเค้นแบบอัด (compressivestress) ซึ่งแรง F กระทำต่อวัตถุในลักษณะอัดได้หดสั้นลง ส่วนความเค้นเฉือน (shear stress) นั้น แรง F ที่กระทำต่อวัตถุจะทำ ให้วัตถุบิดเบือนรูปร่างไปจากเดิม

                ความเครียด (Strain)    

                 หมายถึงอัตราส่วนระหว่างรูปร่างที่เปลี่ยนไปต่อรูปร่างเดิม   มีหน่วยเป็นเท่า หรือไม่มีหน่วย

                  หมายถึงอัตราส่วนระหว่างรูปร่างที่เปลี่ยนไปต่อรูปร่างเดิม   มีหน่วยเป็นเท่า หรือไม่มีหน่วย

ความยืดหยุ่นของวัตถุ   คือคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปร่างของวัตถุเมื่อถูกแรงกระทำ จากการทดลองที่ 1.1 เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดตามยาวของวัสดุ พบว่า

เมื่อออกแรงดึงเส้นวัสดุโดยไม่ให้ขนาดของแรงดึงเกินขีดจำกัดการแปรผันตรงของวัสดุ ความเค้นตามยาวจะแปรผันตรงกับความเครียดตามยาว นั่นคือ.. อัตราส่วนระหว่างความเค้นตามยาวและความเครียดตามยาวของวัสดุชนิดหนึ่งๆ จะมีค่าคงตัว เรียกค่าคงที่นี้ว่า...มอดูลัสของยัง ( Young's modulus )

ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด                                                                                  โจทย์