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彈性勢能的影響因素是什么

2020-10-20 14:02:17文/葉丹

影響彈性勢能的因素有彈性形變的大小,在彈性限度內(nèi),彈性形變越大,物體具有的彈性勢能越大。彈性勢能的大小除了與形變程度有關以外,還和材料本身有關,即彈性系數(shù)。彈性勢能=1/2*k*△x2(k是彈性系數(shù),x是形變量)。

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物體由于發(fā)生彈性形變,各部分之間存在著彈性力的相互作用而具有的勢能叫做“彈性勢能”。在工程中又稱“彈性變形能”。例如,被壓縮的氣體、拉彎了的弓、卷緊了的發(fā)條、拉長或壓縮了的彈簧都具有彈性勢能。

彈性的本質(zhì)是可逆性。應用于彈性材料的力將能量轉(zhuǎn)移到材料中,在將能量轉(zhuǎn)移到其周圍環(huán)境之后,能夠恢復其原始形狀。然而,所有材料對于它們可以承受的變形程度都有限制,而不會破壞或不可逆地改變其內(nèi)部結構。因此,固體材料的特征包括通常在應變方面的彈性極限的規(guī)格。

影響彈性勢能的因素有彈性形變的大小。同一彈性物體在一定范圍內(nèi)形變越大,具有的彈性勢能就越多,反之,則越小。

彈性勢能是存儲在材料或物理系統(tǒng)的構造中的潛在機械能,因為執(zhí)行工作以扭曲其體積或形狀。當需要壓縮和拉伸或大體上以任何方式變形時,彈性能量就會發(fā)生。

確定彈力勢能的大小需選取零勢能的狀態(tài),一般選取彈簧未發(fā)生任何形變,而處于自由狀態(tài)的情況下其彈力勢能為零。彈力對物體做功等于彈力勢能增量的負值。即彈力所做的功只與彈簧在起始狀態(tài)和終了狀態(tài)的伸長量有關,而與彈簧形變過程無關。

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