FYL 220 Vt. 2001 Göteborgs universitet 

Inledning elasticitet och deformation 

(Tillbaka till startsidan)

Material

Skumgummibit se bild

Teori

Genom att böja skumgummibiten kommer pilarna att visa hur materialet del töjs ut och dels komprimeras. I övre delen töjs materialet ut och i den nedre dela av skumgummibiten kommer att komprimeras och någonstans sker varken töjning eller komprimering. Någonstans i materialet måste krafterna byta riktning. På samma sätt sker i alla material om de utsätts för påverkan enligt ovan. Beroende på material och hur stor påverkan det utsätts för kommer deformationer att vara elastisk ( återta sin  ursprungsform ) eller plastisk ( bestående ).

Elasticitet

Skumgummi

Material

En skumgummibit med linjer ritade med jämna mellanrum. Den har krokar fastsatta i ändarna med hjälp av masonit eller liknande för att kunna hänga upp den och även kunna belasta med vikter i andra ändan. Olika vikter och linjal.

Utförande

Häng upp skumgummibiten i taket. Mät avståndet mellan två streck. Häng på vikter och mät på nytt avståndet. Ju mer vikter som hängs på desto större blir avståndet mellan strecken. När vikterna tas bort går skumgummibiten till sitt ursprungliga värde. OBS. Häng inte på för tunga vikter.

Fjädrar

Material

Fjädrar av olika längder och material. Vikter, stativ med linjal att hänga upp fjädrarna i.

Utförande

Häng upp en av fjädrarna i stativet och ställ in linjalen så att den pekar på  nedre delen av fjädern. Häng nu på en vikt och markera ändringen av fjäderns längd. Ta av vikten, kontrollera om fjädern återtog sitt ursprungliga läge. Häng på en större vikt. Vad händer?

Byt till en annan fjäder och upprepa proceduren ovan.

Deformation

Fjädrar

Material

Kopparfjäder. Vikter, stativ med linjal att hänga upp fjädrarna i.

Utförande

Kopparfjädern hängs upp i stativet, ställ in linjalen så att den pekar på nedre delen av fjädern. Häng nu på en vikt och markera ändringen av fjäderns längd. Ta bort vikten. Vad händer med fjädern? Deformationen blir bestående ( plastisk ).

Metalltråd

Material

Stativ med linjal att hänga upp tråden i. Vikter.

Utförande

Metalltråden hängs upp i stativet, ställ in linjalen så att den pekar på nedre delen av tråden. Belasta tråden med vikter. Nu kommer tråden att töjas ut. Häng på fler och fler vikter och tråden kommer till slut att gå av. När tråden töjs ut på längden minskar samtidigt dess diameter. I detta försök blir deformationen bestående ( plastisk ).

Ytspänning

Demonstration 1: Gem på vattenytan

Material

Glasburk, gem och diskmedel.

Utförande

Tag en glasburk och fyll den med vatten. Placera därefter ett gem på vattenytan. Detta gem kommer att flyta på vattenytan. Lägg därefter  ett deformerat gem på ytan, men detta gem kommer inte att kunna ligga kvar på vattenytan utan det sjunker till botten med en gång. Man kan även i detta försök tillsätta diskmedel och se hur gemet  som ligger på ytan också sjunker till botten.

Demonstration 2 Tändstickor på vattenyta

Material

Glasburk, tändstickor och diskmedel.

Utförande

Tag två tändstickor och lägg dem i en burk med vatten som placeras på en overhead projektor. Man kommer då att se att de båda tändstickorna ligger helt stilla. Doppa sedan den ena av de två tändstickorna i lite diskmedel, och lägg tillbaka den i skålen. Tändstickan med diskmedel kommer då att åka iväg  medan den  utan diskmedel kommer att ligga kvar.

Demonstration 3: Såpbubblor

Material

Trådring med en sytråd fäst inåt i en ögla från kanten. Såplösning och en behållare för såplösning.

Utförande

Efter att såplösningen blandas enligt receptet, doppas trådringen I såplösningen. En hinna kommer att bildas med tråden rörlig inuti. Här finns krafter som strävar efter att minimera ytans  area, och som  går att visa genom att göra ett hål på hinnan inom sytråden. På detta sätt kommer ytan runt omkring tråden att dra ihop sig, tråden spänns ut och ett lufthål bildas inom trådöglan.

Demonstration 4:

Material

Pensel

Utförande

Det finns olika krafter som håller vattenmolekyler ihop . Den starkaste är vätebindning.  Att lägga penseln i vatten sprids dess strån just på grund av dessa krafter som påverkar penselns strån.  Då man tar ut penseln ur vatten så dess strån samlas. Den resulterande kraft i vatten är  riktad hela tiden neråt, och det är den som åstadkommer spridningen i och utanför vatten.