탄성

탄식하는 소리. 대개 망했어요, 틀렸어 이제 꿈이고 희망이고 없어, 모든게 끝이야 상황에서 나온다.

영어: spring, resilience, elasticity, flexibility, bounce.

외부의 힘에 변형된 물체가 다시 원래의 형태로 되돌아가려는 성질. 이때 발생하는 힘을 탄성력이라고 한다.

흔히 고무공이나 탁구공 등 둥그런 것을 연상하기 쉽지만, 모든 물건은 제각기 탄성을 가지고 있다. 이런 탄성을 확인하기 좋은 실험이 바로 진자충돌 실험. 거기에 더해 당구도 의외로 탄성의 원리를 이용하고 있다...[1] 탄성이 높으면 물체는 충돌 등에 대해 상당한 저항력을 가지게 된다. 하지만 탄성의 한계를 넘기는 외력을 받게되면 결국 부서지는 것은 매한가지.

탄성의 근원은 물체를 이루고 있는 분자 내부의 전자들이 서로를 밀어내는 전자기력이다. 압축/인장 이전에 내적인 평형을 이루고 있는 물체에 외력이 가해지면 구조가 변함에 따라 물체를 구성하는 분자 간 거리가 달라지고 이로 인해 인력 혹은 척력이 발생하여 원래의 형태로 돌아가는 것이다. 따라서 탄성의 근원에 대해 파악하려면 단순한 스프링 구조만이 아닌 재료 단계로 내려가야 하며 이에 대한 내용은 응력 항목에 기초적인 설명이 되어 있다.

액체의 탄성은 점성과 합쳐져서 점탄성(粘彈性; Viscoelasticity)이라고 불리는데, 주로 나비에-스톡스 방정식으로 표현이 불가능한 비뉴턴 유체에서 그런 경향이 강해진다. 점탄성이 있는 비뉴턴 유체의 대표적인 예로는 생크림이 있다.