Потенційна енергія пружних деформацій є фізичною величиною, яка дорівнює половині добутку квадрата деформації тіла і його жорсткості. Розглянемо деякі теоретичні питання, пов'язані з даною величиною.

Особливості

Потенційна енергія пружних деформацій залежить від розташування частин аналізованого тіла. Наприклад, виявлено зв'язок між кількістю витків пружин і енергією пружного тіла. Потенційна енергія пружних деформацій визначається початковим і кінцевим положенням пружини, тобто її деформацією. Спочатку обчислюють роботу, чинену розтягнутої пружиною в момент повернення у початковий вигляд. Після цього розраховується потенційна енергія пружної деформації пружини.

Обчислення

Вона дорівнює роботі, яка виконується силою пружності при переході пружного тіла в стан, при якому величина деформації дорівнює нулю. При розтягуванні з однаковою силою різних пружин, їм буде повідомлятися різна величина потенційної енергії. Виявлена обернено пропорційна залежність між жорсткістю пружини і величиною потенційної енергії. Чим жорсткішою буде взята пружина, тим менше значення буде приймати Єр. Таким чином, потенційна енергія при пружної деформації тіл пов'язана з коефіцієнтом пружності. Робота сили пружності являє собою величину, яка звершується силою під час зміни величини деформації пружини від початкового (вихідного) значення Х1 доконаного положення Х2. Різницю між цими значеннями називають деформацією пружини. Потенційна енергія пружних деформацій визначається саме з урахуванням цього показника. Коефіцієнт жорсткості пружини залежить від якості матеріалу, з якого виготовляють робоче тіло. Крім того, на нього впливають геометричні розміри і форма об'єкта, що аналізується. Дану фізичну величину позначають буквою к, використовують одиниці виміру Н/м.


Виявлено залежність сили пружності від відстані між взаємодіючими ділянками розглянутого пружного тіла. Робота сили пружності не пов'язана з формою траєкторії. У разі переміщення по замкнутому циклу, її сумарне значення дорівнює нулю. Саме тому сили пружності вважають потенційними, і обчислюють їх з урахуванням коефіцієнта жорсткості пружини, величиною деформації пружини.

Висновок

Незалежно від зовнішнього вигляду, будь-яка сучасна конструкція певною мірою деформується, тобто змінює свої початкові розміри, при дії зовнішніх навантажень, прикладених до тіла. Для того щоб перевірити стійкість і жорсткість конструкції, важливо визначати ті переміщення, які викликані деформацією її окремих елементів. Важливим моментом є визначення переміщень розглянутої системи. Подібні обчислення проводять при розрахунках міцності будівель і споруд. Проведення різноманітних розрахунків, що стосуються визначення роботи потенційних сил, є обов'язковим етапом при створенні креслень майбутніх конструкцій у всіх сферах промисловості.