Все тела под действием приложенных к ним сил деформируются, т.е. изменяют свои размеры и форму. Если после прекращения действия сил тело принимает первоначальные размеры и форму, деформация называется упругой (упругие деформации наблюдаются, если деформирующая сила не превосходит предел упругости). Деформации, которые сохраняются в теле после прекращения действия внешних сил, называются пластическими (или остаточными).

Рассмотрим пружину длиной l₀, один конец которой закреплен неподвижно, а к другому приложена внешняя сила F (рис. 2.5). Согласно закону Гука, сила упругости, возникающая в пружине, прямо пропорциональна удлинению пружины:

где F_x - проекция силы упругости на ось; k - жесткость пружины; x - удлинение пружины.

Однородные стержни ведут себя при растяжении или одностороннем сжатии подобно пружине. Если к концам стержня длиной l₀ и площадью поперечного сечения S приложить направленные вдоль его оси силы F₁ и F₂ (F₁=F₂=F), то длина стержня увеличится (при растяжении) или уменьшится (при сжатии) на Δl (рис.2.6).

Количественной мерой деформации стержня является относительная деформация:

Сила, действующая на единицу площади поперечного сечения, называется напряжением:

Если сила направлена по нормали к поверхности, напряжение называется нормальным, если же по касательной – тангенциальным.

Экспериментально установлено, что относительное удлинение и напряжение прямо пропорциональны друг другу:

где коэффициент пропорциональности E называется модулем Юнга. Измеряется эта величина в паскалях (1 Па=1 Н/м²). Модуль Юнга равен такому нормальному напряжению, при котором относительное удлинение было бы равно единице.