Potencijalna energija elastičnih deformacija je fizička veličina, koja je jednaka polovini proizvoda kvadrata deformacije tijela i njegove krutosti. Razmotrimo neka teorijska pitanja vezana za ovu vrijednost.
Karakteristike
Potencijalna energija elastičnih deformacija zavisi od lokacije delova analiziranog tela. Na primjer, pronađena je veza između broja namotaja opruga i energije elastičnog tijela.
Potencijalna energija elastičnih deformacija određena je početnim i konačnim položajem opruge, odnosno njenom deformacijom. Prvo se izračunava rad istegnute opruge u trenutku vraćanja u prvobitni oblik. Nakon toga se izračunava potencijalna energija elastične deformacije opruge.
Izračuni
Jednaka je radu elastične sile tokom prelaska elastičnog tijela u stanje u kojem je količina deformacije nula.
Kada se različite opruge istegnu istom silom, dobiće različite količine potencijalne energije. Obrnuto proporcionalnoodnos između krutosti opruge i veličine potencijalne energije. Što je opruga čvršća, to će biti niža vrijednost Er.
Dakle, potencijalna energija tokom elastične deformacije tijela povezana je sa koeficijentom elastičnosti. Rad elastične sile je vrijednost koju vrši sila prilikom promjene količine deformacije opruge od početne (početne) vrijednosti X1 do krajnjeg 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 zavisi od kvaliteta materijala od kojeg je napravljen radni fluid. Osim toga, na njega utiču i geometrijske dimenzije i oblik analiziranog objekta. Ova fizička veličina je označena slovom k, mjerne jedinice su N/m.
Otkrivena je zavisnost elastične sile od udaljenosti između delova razmatranog elastičnog tela.
Rad elastične sile nije povezan sa oblikom putanje. U slučaju kretanja u zatvorenoj petlji, njegova ukupna vrijednost je nula. Zbog toga 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 meri deformiše, odnosno menja svoje prvobitne dimenzije, pod dejstvom spoljašnjih opterećenja na telo. Da bi se provjerila stabilnost i krutost takve konstrukcije, važno je utvrditi ona kretanja koja su uzrokovana deformacijom pojedinih njenih elemenata. Važna tačka je određivanje pomaka sistema koji se razmatra. Slični proračuni se provode pri proračunu čvrstoće zgrada i konstrukcija. Izvođenje različitih proračuna vezanih za određivanje rada potencijalnih sila je obavezan korak pri izradi crteža budućih konstrukcija u svim oblastima industrije.
