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弹性势能

更新时间:2023-10-21 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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本词条由“科普中国”科学百科词条编撰与应用工作项目初审。mXz物理好资源网(原物理ok网)

发生弹性形变的物体的各部份之间压弹簧弹力计算公式,因为有弹力的互相作用,也具有势能,这些势能称作弹性势能()。同一弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多,反之,则越小。mXz物理好资源网(原物理ok网)

英文名mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能mXz物理好资源网(原物理ok网)

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形变越大,弹性势能越大,反之mXz物理好资源网(原物理ok网)

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动力势能mXz物理好资源网(原物理ok网)

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弹性势能性能介绍播报mXz物理好资源网(原物理ok网)

物体因为发生弹性形变,各部份之间存在着弹性力的互相作用而具有的势能称作“弹性势能”。在工程中又称“弹性变型能”。诸如,被压缩的二氧化碳、拉弯了的弓、卷紧了的发条、拉长或压缩了的弹簧都具有弹性势能。mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能是储存在材料或化学系统的构造中的潜在机械能,由于执行工作以扭曲其容积或形状。当须要压缩和拉伸或大体上以任何方式变型时,弹性能量才会发生。弹性理论主要发展为固体和材料热学的方式[1](注意,拉伸橡皮筋所做的工作不是弹性势能的一个反例,它是熵弹性的一个反例)弹性势能等式用于机械平衡位置的估算。在物理上,多项式可以表示为[2]:mXz物理好资源网(原物理ok网)

势能的单位与功的单位是一致的。确定弹力势能的大小需选定零势能的状态,通常选定弹簧未发生任何形变,而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。弹力对物体做功等于弹力势能增量的负值。即弹力所做的功只与弹簧在起始状态和终了状态的伸长量有关,而与弹簧形变过程无关。弹性势能是以弹力的存在为前提,所以弹性势能是发生弹性形变,各部份之间有弹性力作用的物体所具有的。若果两物体互相作用都发生形变,这么每一物体都有弹性势能,总弹性势能为两者之和。mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性的本质是可逆性。应用于弹性材料的力将能量转移到材料中,在将能量转移到其周围环境以后压弹簧弹力计算公式,才能恢复其原始形状。但是,所有材料对于它们可以承受的变型程度都有限制,而不会破坏或不可逆地改变其内部结构。为此,固体材料的特点包括一般在应变方面的弹性极限的尺寸。超过弹性极限,材料不再以弹性能量的方式储存在其上进行的机械作业的所有能量。mXz物理好资源网(原物理ok网)

物质内或物质内的弹性能量是构象的静态能量。它对应于主要通过改变核之间的原子宽度离而储存的能量。热能是材料内动能的随机分布,致使材料关于平衡构象的统计波动。并且有一些互动。比如,对于个别固体物体,扭曲,弯曲和其他变型可能会形成热能,造成材料的气温下降。固体中的热能一般由称为声子的内部弹性波进行。孤立物体规模较大的弹性波一般形成足够缺少随机化的宏观震动,它们的振荡仅仅是物体内的(弹性)势能与整体物体的运动动能之间的重复交换。mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能实际应用播报mXz物理好资源网(原物理ok网)

压弹簧弹力计算公式_弹簧压力如何计算_弹簧公式弹力压计算mXz物理好资源网(原物理ok网)

机械系统中的弹性势能mXz物理好资源网(原物理ok网)

假如机械系统的组件施加到系统上时发生变型,那它们将储存弹性势能。任何时侯,在其外部的力联通或变型物体时,能量转移到物体(即在其上进行作业)。通过作业传递到物体的能量的量被估算为力的矢量点积和物体的位移。当力被施加到系统时,它们在内部分配到其组成部件。其实一些能量转移可以最终储存为获得的速率的动能,而且成份物体形状的变型造成储存的弹性能量。mXz物理好资源网(原物理ok网)

原型弹性部件是螺旋弹簧。弹簧的线性弹性表现由比列常数参数化,称为弹簧常数。该常数一般表示为k(参见胡克定律),但是取决于线圈产生的材料的几何形状,横截面积,未变型的厚度和性质。在一定的变型范围内,k保持恒定,并被定义为位移与由该位移形成的弹簧恢复力的大小的负百分比。[3]mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能公式估算播报mXz物理好资源网(原物理ok网)

其中,k为弹性系数,x为形变量。注意:此公式中的x必须在弹簧的弹性限度内。mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹力做功与弹性势能变化的关系:弹性势能是弹力做功转化而至,弹力做正功,弹性势能降低,弹力做负功,弹性势能降低。弹性势能的定义:发生弹性形变的物体各部份之间,因为有弹力的互相作用而具有势能,这些势能就是称作弹性势能。mXz物理好资源网(原物理ok网)

我们还可以从另外一种角度看弹力做功问题,功=力X距离。我们晓得力和距离的图像中,曲线围成的面积就是做的功的大小。弹性力和距离的轴围成的图形是三角形,这么就是三角形的面积公式:mXz物理好资源网(原物理ok网)

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而且我们不能错误的觉得弹力做功就是弹性势能,功是功,能是能,做功伴随能量的变化,功不是能。mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能能的关系播报mXz物理好资源网(原物理ok网)

弹性势能可与动能直接互相转化,但不能与重力势能直接转化。核心或实质:(势能和动能间之间可直接转化,但势能不能与势能直接互相转化,就是说不可能在动能不变的情况下转化)mXz物理好资源网(原物理ok网)

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