Механические свойства твёрдых тел
Изменение формы или размеров тела под действием внешней силы называется деформацией. Если после прекращения действия силы тело возвращается в исходное состояние, деформация упругая; если нет — пластическая. Абсолютное удлинение Δl = l – l₀, относительное удлинение ε = Δl/l₀ (безразмерная величина, часто в процентах). Механическое напряжение σ = F/S — это сила упругости, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения, единица — Па. При малой упругой деформации выполняется закон Гука: σ = E|ε|, где E — модуль Юнга, свойство материала (около 2·10¹¹ Па для стали, около 7·10¹⁰ Па для алюминия). Если напряжение превышает предел прочности, тело разрушается; хрупкие материалы (стекло, чугун) разрушаются почти без пластической деформации, а пластичные (медь, свинец) сначала растягиваются. Закон Гука можно записать и как F = ES·Δl/l₀, что совпадает с законом для пружины F = kΔl при k = ES/l₀.
Опыт (со взрослым): отметьте длинную резинку или мягкий резиновый шнур и подвешивайте к нему по одному возрастающие грузы, измеряя Δl. Вернётся ли резинка к исходной длине после снятия груза? Когда деформация становится пластической? Не вешайте тяжёлые грузы над ногами; работайте в стороне от места, куда мог бы упасть груз.