為什么彈簧和橡皮筋彈性很好
小朋友們,你們玩過彈簧,知道為什么彈簧可以伸縮嗎?相信大多數人都會回答,因為彈簧有彈性,那么為什么一根木頭卻不能隨意伸縮呢?彈簧和橡皮筋彈性都很好,那么這到底是為什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
所有的固體都有一定的微觀結構(如晶格)。如果施加外力,晶格上的原子就會離開原來的位置,我們說發生了&ld;形變&rd;。假如外力撤消后,原子于受到內部作用力的影響,又回到原先的平衡位置,這時物體就能恢復原狀,這樣的形變叫作&ld;彈性形變&rd;;假如外力撤去后,原子所受的內部作用力不足以使其回到原來的位置,物體不能恢復原狀,這樣的形變叫作&ld;塑性形變&rd;。彈性形變發生在一定限度之內,如果外力過大,使得物體的形變超出了彈性范圍,這時物體就不能夠恢復原狀了。
不同的物質有著不同的彈性和塑性,取決于它們分別哪些原子組成以及各自有怎樣的內部結構。彈簧之所以能夠伸縮,是因為制造彈簧所用的彈簧鋼具有很強的彈性,而且彈簧一般被制成螺旋狀,這種特殊結構也能將各個部分的彈性積累起來,從而使彈性大大增強。
橡皮筋的主要材料是橡膠,這是一種有機物質,無論是天然橡膠還是合成橡膠,都是高分子聚合物,其分子是許多相同的、簡單的結構單元通過共價鍵重復連接而成的。橡膠的分子鏈很長,而且呈螺旋狀彎曲,當受外力拉伸時,這些螺旋彎曲狀的分子會變直伸展;當外力撤消后,于內部作用力的影響,它們又會恢復成螺旋彎曲狀,從而使橡膠呈現出很強的彈性。不過,如果橡膠的變形太大或變形時間太長,分子鏈斷裂,就不能回復原形了,這時會產生永久變形。
要增強橡膠的彈性,可以把長鏈狀的橡膠分子聯結起來,變成立體的網,這種辦法叫作交聯。1839年,古德伊爾發明的硫化橡膠,就是用硫黃做交聯劑使橡膠分子之間聯結起來,橡膠的彈性大大增強?,F在的橡皮筋,就是用這種橡膠做的。