ของแข็ง

สภาพยืดหยุ่น (elasticity) คือความสามารถของวัตถุที่จะกลับคืนรูปเดิมได้หลังถูกแรงกระทำแล้วปล่อย ในช่วงที่วัตถุยังมีสภาพยืดหยุ่น แรงที่ใช้ยืด/หดจะแปรผันตรงกับระยะยืด/หดตามกฎของฮุก F = kx

k คือค่าคงตัวสปริง (spring constant) บอกความ "แข็ง" ของวัตถุ — ยิ่ง k สูง ต้องใช้แรงมากขึ้นเพื่อยืดในระยะเท่ากัน

ความเค้น (stress) คือแรงต่อพื้นที่หน้าตัด stress = F/A มีหน่วยเดียวกับความดัน (N/m² หรือ Pa) บอกว่าวัสดุถูก "บีบ/ยืด" หนักแค่ไหนเทียบกับขนาดของมัน

ความเครียด (strain) คือระยะที่เปลี่ยนแปลงต่อความยาวเดิม strain = ΔL/L เป็นปริมาณไร้หน่วย บอกสัดส่วนการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเทียบกับขนาดเดิม

มอดุลัสของยัง (Young's modulus, Y) คืออัตราส่วนระหว่างความเค้นกับความเครียด Y = stress/strain เป็นค่าประจำตัวของวัสดุ บอกความแข็งเกร็ง (stiffness) ของวัสดุนั้น

วัสดุที่มี Y สูง (เช่น เหล็ก) จะยืดตัวน้อยมากแม้รับความเค้นสูง ส่วนวัสดุที่มี Y ต่ำ (เช่น ยาง) จะยืดตัวได้มากด้วยความเค้นเพียงเล็กน้อย

กราฟความเค้น–ความเครียดของวัสดุแสดงพฤติกรรมตั้งแต่เริ่มออกแรงจนวัสดุขาด: ช่วงแรกเป็นเส้นตรง (สัดส่วนตรงตามกฎของฮุก) จนถึง "จุดคราก" (yield point) ซึ่งเป็นจุดที่วัสดุเริ่มเสียรูปอย่างถาวร

หลังจุดคราก วัสดุเข้าสู่สภาพพลาสติก (plastic region) คือถึงเอาแรงออกแล้ววัสดุก็ไม่คืนรูปเดิม และถ้าออกแรงต่อไปเรื่อยๆ วัสดุจะไปถึง "จุดแตกหัก" (breaking point) ในที่สุด