Elastizität (elastisch)
Definition
Jeder Körper, auf den eine Kraft einwirkt, verändert seine Form. Nimmt der Körper nach Entlastung wieder seine ursprüngliche Form an, dann nennt man ihn elastisch (griech. Elastes = federnd). Kehrt er nach der Entlastung nicht in seine Ausgangsform zurück, dann ist er plastisch.
Sämtliche Körper sind nur innerhalb einer bestimmten Grenze (Elastizitätsgrenze) elastisch. Darüber hinaus tritt bleibende Verformung oder Zerstörung ein.
Hookesche Gesetz
Die Wirkung von Kräften auf Werkstoffe untersuchte der englische Gelehrte Robert Hooke im 17. Jahrhundert. Er stellte fest, dass bis zu einer gewissen Grenze die Krafteinwirkung und die Formveränderung ein proportionales Verhältnis zueinander aufweisen: F/L = konstant. Trägt man die entsprechenden werte in ein Schaubild ein, dann erhält man eine Gerade = Hookesche Gerade.
In dieser Weise Verhalten sich nur Metalle, Keramikmassen und Gläser. Gummi und biologische Gewebe zeigen grundsätzlich ein anderes elastisches verhalten.
Robert Hooke 1635 - 1703
Hookes Verdienst besteht darin, die Theorie der Elastizität richtig formuliert zu haben:
Ein Körper dehnt sich proportional zur Kraft, die auf ihn wirkt.
Diese Entdeckung wird heute noch als Hookesches Gesetz genannt.
Der Elastizitäskoeffizient gibt die Verlängerung eines 1 m langen Stabes von 1 mm2 Querschnitt beim Zug mit einer Kraft von1 N an. Der Kehrwert
ist der Elastizitätsmodul. Heute standardisierte Bedingungen.
Anwendung in der Zahntechnik (Beispiel)
Wenn eine Klammerprothese in den Mund eingesetzt wird, werden die Klammerunterarme mit einer bestimmten Kraft verformt (aufgebogen).
Nach dem Eingliedern der Zahnprothese drücken die Klammern mit einer gleich großen Kraft gegen den Klammerzahn. Diese Elastizitätskraft kann zu einer Verlagerung des Zahnes führen. Um dies zu vermeiden, muss der Klammerzahn durch ein Gegenlager abgestützt werden.
Die Elastizitätskraft ist abhängig:
vom Werkstoff der Körpers
von den Abmessungen des Körpers (Länge und Querschnitt)
von der Form des Körpers
von der Verlängerung des Körpers bzw. vom Federweg
Die unter 1. - 3.
aufgeführten Faktoren werden als Federkonstante zusammengefasst.
Die Elastizitätskraft ist also von der Art, dem Gefüge und der Verarbeitung des Werkstoffs, von der Form und den Abmessungen des Werkstückes und von der Stärke der Verformung abhängig.
Ein verankerter Stab lässt sich verbiegen wenn er an einem Ende mit einer Kraft belastet wird. Die Durchbiegung ist abhängig von der wirkenden Kraft, von der Form des Stabes und von dem Material des Stabes. Annahme sei eine definierte Kraft, die auf Stäbe aus gleichem Material aber unterschiedlichem Profil einwirkt. Ein Brett wird sich stärker durchbiegen als ein runder Stab gleicher Querschnittsfläche.
Ein hochkant belastetes Brett wird sich dagegen stärker durchbiegen als ein Balken mit T-Profil.
Anmerkungen: |
| impressum | datenschutz
© Copyright Artikelpedia.com