Biologia Elasticit imperfetta

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TEMA: Elasticità imperfetta. In fisica si definisce l’elasticità come la proprietà caratteristica di un materiale di deformarsi (strain) a causa di una sollecitazione, di una forza esterna ad esempio, (stress). In condizioni ideali l’elasticità si quantifica tramite una grandezza fisica, modulo di elasticità, o modulo di Young, definito a partire dalla legge di Hooke: Il grafico in alto mostra un diagramma sforzo-deformazione di un oggetto; il modulo di Young (Y) rappresenta il coefficiente angolare della retta che descrive lo sforzo in funzione della deformazione. L’area sottesa dalla retta rappresenta l’energia potenziale acquistata dal sistema per mezzo della deformazione. Una deformazione, dunque, fornisce ad un sistema una quantità di energia potenziale (U) che, nel caso di elasticità ideale, verrà totalmente restituita dal materiale, il quale tenderà a riportarsi alla lunghezza iniziale. Da notare che, dal punto di vista energetico, il valore del modulo di Young assume un significato molto importante: più è grande Y, più sarà inclinata la retta sul piano stress-strain e, dunque, maggiore sarà l’energia potenziale accumulata. Un materiale si definirà, quindi, più elastico di un altro, se, a parità di deformazione, è in grado di accumulare maggiore energia e avrà, di conseguenza, un modulo di elasticità maggiore. Il materiale meno elastico sarà definito più distensibile. Il grado di distensibilità si quantifica con la compliance, data dal reciproco del modulo di elasticità e definita come: In realtà il modello matematico lineare è valido solo entro un determinato range di strain. Ogni materiale, a partire da una lunghezza iniziale, si deforma linearmente fino a un limitato valore di sollecitazione (punto 2 in figura), detto limite di elasticità, mentre al di sopra di esso cessa…