弾性体

弾性体

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 外力を加えて変形させても、その力を取り除くと元の形状や体積に戻る性質(弾性)を持つ物体のこと。
  • 代表的な例として、ばねゴム、閉じ込められた気体などが挙げられる。
  • 物理学の基礎となる概念であり、フックの法則や復元力の理解に不可欠である。
物理力学弾性フックの法則

解説

物体に力を加えると形が変わりますが、その力をなくしたときに元の形にパッと戻る性質を「弾性」といいます。この性質を持つ物体が「弾性体」です。例えば、金属製のばねを引っ張ったり、ゴムを伸ばしたりしても、手を離せば元の長さに戻ります。また、シリンダーの中に閉じ込めた空気も、押し縮めた後に力を抜くと元の体積に戻ろうとするため、弾性体の一種として扱われます。

弾性体が変形する際、元の形に戻ろうとする力を「復元力」と呼びます。多くの弾性体では、変形の大きさが加えた力に比例するという「フックの法則」が成り立ちます。ただし、あまりに強い力を加えすぎると、元の形に戻らなくなる「弾性限界」という点があるため注意が必要です。

コラム

弾性体とは対照的に、粘土のように力を除いても変形したまま戻らない性質を「塑性(そせい)」と呼び、そのような物体を「塑性体」といいます。また、ばねを半分に切った場合、1cm伸ばすのに必要な力(ばね定数)は2倍になりますが、弾性体としての基本的な性質や、荷重と伸びの比例関係自体は変わりません。

小学生のみなさんへ

みなさんは、弾性体だんせいたいという言葉を聞いたことがありますか?これは、力を加えて形を変えても、手をはなすと元の形にパッと戻るもののことです。

一番わかりやすい例は「ばね」や「ゴム」です。ばねを引っぱるとのびますが、はなすと元の長さに戻りますよね。このように、元の姿に戻ろうとする力を「弾性だんせい」といいます。

理科の勉強では、ばねを引っぱる力と、ばねがのびる長さが「比例ひれ」の関係にあることを学びます。力を2倍にすれば、のびる長さも2倍になるという決まりです。ただし、あまりに強く引っぱりすぎると、ばねがのびきって元に戻らなくなるので気をつけましょう。

ルラスタコラム

実は「空気」も弾性体です。空気でふくらませたクッションをおすと、押し返されるような感じがしますよね。これは閉じ込められた空気が元の大きさに戻ろうとしている証拠なのです。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

最近見た用語
履歴をチェックしています…