Sé que existen algunas interatómica y fuerzas intermoleculares en el material, pero ¿por qué estirar un material de mejorar atractivo de la fuerza sobre la fuerza de repulsión y viceversa.
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SkyBeam
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La idea básica es, que la materia condensada del sistema puede ser descrito por un conjunto de partículas, que tienen pares de fuerzas de interacción. Estos pueden ser escritos como los derivados de una posible $V(\vec r_1, \ldots, \vec r_n)$. (Técnicamente, tenemos un potencial de los núcleos, que se mueve mucho más lento que el de los electrones debido a su mayor masa, haciendo una de Born-Oppenheimer separación de la electrónica y nuclear grados de libertad, este potencial se comprende, por tanto, que los efectos cuánticos debido a los electrones, tales como la repulsión debida al principio de Pauli, las posiciones de los núcleos se localizan en la red y determinar la forma del cristal, mientras que los electrones están deslocalizados sobre todo el cristal).
Estas fuerzas tienen dos importantes características cualitativas:
- Son atractivos a grandes distancias y se caen a cero en el infinito.
- Ellos están fuertemente repulsiva a cortas distancias.
Esto significa, entre debe haber un punto de equilibrio, donde los dos partículas fuerzas se desvanecen. Por las múltiples sistema de partículas en el punto de equilibrio es descrito por la condición: $$ \nabla_{\vec r_i} V = 0 \quad \text{for all } i = 1, \ldots, N.$$ Por las características cualitativas se discutió anteriormente sabemos que hay, al menos, los mínimos locales en el paisaje potencial (cristales de sentarse en un mínimo global, mientras amorfo sistemas de "apagado" en mínimos locales y son, por tanto, sólo "metaestable").
Así que los átomos de un sólido está en equilibrio (en $T = 0$ en el sentido habitual de la estática, mientras ignoramos los efectos cuánticos, que son relevantes para algunas celosías, por ejemplo, los gases nobles, donde tenemos que incluir la energía de punto cero en la discusión). Si ellos no estaban en equilibrio, el movimiento hacia un mínimo local (y luego, dada una adecuada disipación del mecanismo, llegar a un mínimo local) o simplemente vuelan en pedazos.
Por lo que sabemos, que los átomos en un sólido están en un mínimo del paisaje potencial. Si ahora nos desplazar ligeramente por una fuerza externa, se intenta volver a sus posiciones anteriores, ya que la posición es de un mínimo en el potencial, no importa en qué dirección se mueven, las fuerzas internas se oponen a la fuerza externa. (Y si ellos no intente mover de nuevo, la configuración anterior no habría sido estable, como se discutió anteriormente).
En conclusión, la raíz de la causa de la elasticidad es que el material fue estable en el primer lugar!
LMT
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Los enlaces entre los átomos de 'break' si ellos se separan, incluso a corta distancia; sin embargo, los ángulos entre los bonos puede ser distorsionada de una cantidad justa. Si las moléculas tienen una estructura de cadena en zigzag, o mejor aún, una espiral en la estructura de la cadena, se puede estirar el material más sin romper los lazos. Si las cadenas están anclados cerca de los extremos (cross-linked), a continuación, la red puede restaurar su forma original y el material es "elásticas".
