Potencijalna energija elastičnih deformacija fizička je veličina, koja je jednaka polovici umnoška kvadrata deformacije tijela i njegove krutosti. Razmotrimo neka teorijska pitanja vezana uz ovu vrijednost.
Značajke
Potencijalna energija elastičnih deformacija ovisi o položaju dijelova analiziranog tijela. Na primjer, pronađena je veza između broja zavojnica opruga i energije elastičnog tijela.
Potencijalna energija elastičnih deformacija određena je početnim i konačnim položajem opruge, odnosno njezinom deformacijom. Najprije se izračunava rad istegnute opruge u trenutku vraćanja u izvorni oblik. Nakon toga izračunava se potencijalna energija elastične deformacije opruge.
Izračuni
Jednaka je radu elastične sile tijekom prijelaza elastičnog tijela u stanje u kojem je količina deformacije nula.
Kada se različite opruge istegnu istom silom, dobit će različite količine potencijalne energije. Obrnuto proporcionalnoodnos između krutosti opruge i veličine potencijalne energije. Što je opruga čvršća, niža će vrijednost biti Er.
Dakle, potencijalna energija tijekom elastične deformacije tijela povezana je s koeficijentom elastičnosti. Rad elastične sile je vrijednost koju vrši sila tijekom promjene količine deformacije opruge od početne (početne) vrijednosti X1 do konačnog položaja X2.
Razlika između ovih vrijednosti naziva se deformacija opruge. Potencijalna energija elastičnih deformacija određena je upravo uzimajući u obzir ovaj pokazatelj.
Koeficijent krutosti opruge ovisi o kvaliteti materijala od kojeg je radna tekućina izrađena. Osim toga, na njega utječu geometrijske dimenzije i oblik analiziranog objekta. Ova fizička veličina je označena slovom k, mjerne jedinice su N/m.
Otkrivena je ovisnost elastične sile o udaljenosti između međudjelujućih dijelova razmatranog elastičnog tijela.
Rad elastične sile nije povezan s oblikom putanje. U slučaju kretanja u zatvorenoj petlji, njegova ukupna vrijednost je nula. Zato se elastične sile smatraju potencijalnim, a izračunavaju se uzimajući u obzir koeficijent krutosti opruge, veličinu deformacije opruge.
Zaključak
Bez obzira na izgled, svaka moderna konstrukcija se u određenoj mjeri deformira, odnosno mijenja svoje izvorne dimenzije pod djelovanjem vanjskih opterećenja na tijelo. Kako bi se provjerila stabilnost i krutost takve konstrukcije, važno je utvrditi ona kretanja koja su uzrokovana deformacijom pojedinih njenih elemenata. Važna točka je određivanje pomaka sustava koji se razmatra. Slični se izračuni provode pri izračunu čvrstoće zgrada i građevina. Provođenje raznih proračuna vezanih uz određivanje rada potencijalnih sila obavezan je korak pri izradi crteža budućih konstrukcija u svim područjima industrije.
