Hogyan "emlékszik" a rugó a helyzetére? Amikor egy rugót megfeszítünk vagy összenyomunk, lényegében az eredeti méretére ugrik vissza. Miért?
JH
Csaknem minden fém kristályos, ami azt jelenti, hogy az atomjai rendezett halmokat alkotnak, mint a konzervdobozok a boltban vagy a gúlába rakott narancsok a piacon. Amikor egy fémet meghajlítunk, a kristályai deformálódnak: vagy az atomok közötti távolságok változnak meg, vagy az atomok mint a lapok elcsúsznak egymáson. Amikor az atomok megtartják egymáshoz visoznyított helyzetüket, csak a közöttük levõ távolság változik, a deformációt rugalmasnak nevezzük. Amikor az atomok síkjai csúsznak el egymáson, a deformációt plasztikusnak, képlékenynek nevezzük.

Azok a fémek, amelyek meghajlása maradandó, képlékeny deformációt szenvednek. Atomjaik egymáshoz viszonyított helyzete megváltozik a hajlás során, és az atomok nem "emlékeznek" rá, hol voltak korábban. A fém nem tud visszatérni eredeti állapotába.

Azok a fémek, amelyek csak egy idõre hajolnak meg, és a feszültség megszûnése után felveszik az eredeti alakjukat, rugalmas deformációt szenvednek. Atomsíkjaik nem csúszkálnak, és atomjaik könnyen visszatérnek eredeti helyzetükbe a feszültség elmúltával. A rugókat természetesen olyan anyagokból készítik, amelyek normális körülmények között csak rugalmas deformációt szenvednek. Az edzett fémet, például a rugóacélt, úgy készítik és olyan hõkezelésnek vetik alá, hogy az atomsíkok elcsúszását megakadályozzák. A meghajlított fém, ha magára hagyjuk, visszaugrik. De ha túlságosan meghajlítjuk, képlékeny deformációt szenved vagy eltörik.

A nem kristályos anyagok, például az üvegek is jó rugók. Mivel ezekben az amorf anyagokban nincsenek rendezett atomsorok, nem is szenvedhetnek képlékeny deformációt. Nagyszerû rugóként viselkednek, amíg túlságosan meg nem hajlítjuk õket. Ekkor összetörnek.

Még egy megjegyzés: van néhány olyan egzotikus anyag, amely bonyolult nem állandó, de nem is ideiglenes deformációkat  szenved. A hõmérséklet változtatásának hatására ezek az "alakmemóriával" rendelkezõ anyagok elhagyják a képlékeny deformációt és erdeti alakjukba ugranak vissza.

A fordítás Louis A. Bloomfield
How Things Work címû gyûjteménye alapján készült

Vissza a kérdésekhez http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/