En physique, l’élasticité est la capacité d’un solide à reprendre sa forme initiale après qu’une force extérieure lui a été appliquée puis supprimée. Un objet avec un haut niveau d’élasticité est capable de changer considérablement sa forme, tout en étant capable de revenir à sa forme d’origine. Les solides avec peu ou pas d’élasticité se déforment de façon permanente ou se cassent lorsqu’une force leur est appliquée. Le terme élasticité peut également être utilisé pour décrire la capacité des processus ou des systèmes à s’étirer ou à être flexibles.
En raison de la composition moléculaire des solides, des liquides et des gaz, ils réagissent tous différemment aux contraintes extérieures. Les molécules qui composent un solide sont très proches les unes des autres et se retrouvent dans un arrangement précis. Cela signifie qu’il y a peu de place pour céder lorsqu’une force est appliquée à un solide. Les molécules des liquides et des gaz sont plus éloignées les unes des autres et se déplacent plus librement que celles des solides. Lorsqu’une force est appliquée aux liquides et aux gaz, ils peuvent soit s’éloigner de la force ou autour de celle-ci, soit être fortement comprimés, contrairement à la plupart des solides.
Il existe trois classes différentes de force, ou contraintes, qui peuvent affecter les objets solides. Le premier est la tension, également appelée étirement, qui se produit lorsque des forces égales mais opposées sont appliquées à chaque extrémité de l’objet. La compression est le deuxième type de contrainte, qui se produit lorsqu’un objet est mis sous pression ou que la force qui pousse sur le solide est à 90 degrés par rapport à sa surface. Imaginez écraser un rouleau d’essuie-tout vide entre vos mains avec vos mains à chaque extrémité. Le dernier type de contrainte est le cisaillement, qui se produit lorsque la force est parallèle à la surface de l’objet.
Initialement, lorsqu’une force est appliquée à un solide, il résistera et conservera sa forme d’origine. Au fur et à mesure que la force augmente, le solide ne pourra pas maintenir la résistance et commencera à changer de forme ou à se déformer. Tout comme différents types de solides ont des propriétés élastiques différentes, ils peuvent également résister à différents niveaux de force avant d’être affectés. Finalement, si la force est suffisamment forte, la forme déformée deviendra permanente ou le solide se brisera.
C’est la quantité de force appliquée à un objet, et non la durée, qui déterminera s’il peut revenir à sa forme initiale. Lorsque le solide ne peut pas reprendre sa forme initiale, on dit qu’il a dépassé sa limite élastique. La limite élastique est la quantité maximale de contrainte que peut supporter un solide qui lui permettra de revenir à la normale. Cette limite dépend du type de matériau utilisé. Les élastiques ont par exemple une élasticité élevée, et donc une limite élastique élevée par rapport à une brique en béton, qui est quasiment inélastique et a une limite élastique très basse.