¿Cuál es la energía potencial de las deformaciones elásticas?

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¿Cuál es la energía potencial de las deformaciones elásticas?
¿Cuál es la energía potencial de las deformaciones elásticas?
Anonim

La energía potencial de las deformaciones elásticas es una cantidad física, que es igual a la mitad del producto del cuadrado de la deformación del cuerpo y su rigidez. Consideremos algunas cuestiones teóricas relacionadas con este valor.

energía potencial de las deformaciones elásticas
energía potencial de las deformaciones elásticas

Características

La energía potencial de las deformaciones elásticas depende de la ubicación de las partes del cuerpo analizado. Por ejemplo, se encontró una conexión entre el número de espiras de resortes y la energía de un cuerpo elástico.

La energía potencial de las deformaciones elásticas está determinada por la posición inicial y final del resorte, es decir, su deformación. En primer lugar, se calcula el trabajo realizado por el resorte estirado en el momento de volver a su forma original. Después de eso, se calcula la energía potencial de deformación elástica del resorte.

energía potencial de deformación elástica de un resorte
energía potencial de deformación elástica de un resorte

Cálculos

Es igual al trabajo realizado por la fuerza elástica durante la transición del cuerpo elástico a un estado en el que la cantidad de deformación es cero.

Cuando diferentes resortes se estiran con la misma fuerza, se les da diferentes cantidades de energía potencial. inversamente proporcionalla relación entre la rigidez del resorte y la magnitud de la energía potencial. Cuanto más rígido se tome el resorte, menor será el valor Er.

Así, la energía potencial durante la deformación elástica de los cuerpos está relacionada con el coeficiente de elasticidad. El trabajo de la fuerza elástica es el valor que realiza la fuerza durante el cambio en la cantidad de deformación del resorte desde el valor inicial (inicial) X1 hasta la posición final X2.

La diferencia entre estos valores se llama deformación del resorte. La energía potencial de las deformaciones elásticas se determina precisamente teniendo en cuenta este indicador.

El coeficiente de rigidez del resorte depende de la calidad del material del que está hecho el fluido de trabajo. Además, está influenciado por las dimensiones geométricas y la forma del objeto analizado. Esta cantidad física se denota con la letra k, las unidades de medida son N/m.

Se ha revelado la dependencia de la fuerza elástica de la distancia entre las secciones interactuantes del cuerpo elástico considerado.

El trabajo de la fuerza elástica no está relacionado con la forma de la trayectoria. En el caso de movimiento en lazo cerrado, su valor total es cero. Por eso las fuerzas elásticas se consideran potenciales, y se calculan teniendo en cuenta el coeficiente de rigidez del resorte, la magnitud de la deformación del resorte.

energía potencial durante la deformación elástica de los cuerpos
energía potencial durante la deformación elástica de los cuerpos

Conclusión

Independientemente de su apariencia, cualquier estructura moderna se deforma en cierta medida, es decir, cambia sus dimensiones originales, bajo la acción de cargas externas aplicadas al cuerpo. Para verificar la estabilidad y rigidez de una estructura de este tipo, es importante determinar los movimientos causados por la deformación de sus elementos individuales. Un punto importante es la determinación de los desplazamientos del sistema bajo consideración. Se llevan a cabo cálculos similares al calcular la resistencia de edificios y estructuras. La realización de varios cálculos relacionados con la determinación del trabajo de fuerzas potenciales es un paso obligatorio al crear dibujos de estructuras futuras en todas las áreas de la industria.

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