为什么弹簧和橡皮筋弹性很好

弹簧

在课堂上，如果老师问：“弹簧为什么可以伸缩？”许多同学会回答说：“因为弹簧有弹性。”那么，弹性是怎么来的呢？为什么一根木头却不能随意伸缩呢？要真正解开弹性之谜，还是要从物质的微观结构讲起。

所有的固体都有一定的微观结构（如晶格）。如果施加外力，晶格上的原子就会离开原来的位置，我们说发生了“形变”。假如外力撤消后，原子由于受到内部作用力的影响，又回到原先的平衡位置，这时物体就能恢复原状，这样的形变叫作“弹性形变”；假如外力撤去后，原子所受的内部作用力不足以使其回到原来的位置，物体不能恢复原状，这样的形变叫作“塑性形变”。弹性形变发生在一定限度之内，如果外力过大，使得物体的形变超出了弹性范围，这时物体就不能够恢复原状了。

硫化橡胶制成的靴子

不同的物质有着不同的弹性和塑性，取决于它们分别由哪些原子组成以及各自有怎样的内部结构。弹簧之所以能够伸缩，是因为制造弹簧所用的弹簧钢具有很强的弹性，而且弹簧一般被制成螺旋状，这种特殊结构也能将各个部分的弹性积累起来，从而使弹性大大增强。

橡皮筋

橡皮筋的主要材料是橡胶，这是一种有机物质，无论是天然橡胶还是合成橡胶，都是高分子聚合物，其分子是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的。橡胶的分子链很长，而且呈螺旋状弯曲，当受外力拉伸时，这些螺旋弯曲状的分子会变直伸展；当外力撤消后，由于内部作用力的影响，它们又会恢复成螺旋弯曲状，从而使橡胶呈现出很强的弹性。不过，如果橡胶的变形太大或变形时间太长，分子链断裂，就不能回复原形了，这时会产生永久变形。

天然橡胶采集

要增强橡胶的弹性，可以把长链状的橡胶分子联结起来，变成立体的网，这种办法叫作交联。1839年，古德伊尔发明的硫化橡胶，就是用硫黄做交联剂使橡胶分子之间联结起来，橡胶的弹性大大增强。现在的橡皮筋，就是用这种橡胶做的。