物體由于彈性變形和各部分之間彈簧力的相互作用而具有的勢能稱為“彈性勢能”。 工程上也稱為“彈性變形能”。 例如高中物理彈性勢能的,壓縮氣體、彎曲的弓、緊繞的彈簧以及拉伸或壓縮的彈簧都具有彈性勢能。
彈性勢能是材料或物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)的潛在機(jī)械能,當(dāng)做功扭曲其體積或形狀時(shí)。 當(dāng)某物需要壓縮和拉伸或通常以任何方式變形時(shí),就會(huì)產(chǎn)生彈性能。 將彈性理論發(fā)展為固體和材料力學(xué)的形式,并利用彈性勢能方程計(jì)算機(jī)械平衡位置。
勢能的單位與功的單位相同。 要確定彈性勢能的大小,您需要選擇勢能為零的狀態(tài)。 選擇彈簧無任何變形,自由狀態(tài)時(shí)彈性勢能為零。 彈力對物體所做的功等于彈力勢能增量的負(fù)值。 即彈力所做的功只與彈簧初始狀態(tài)和最終狀態(tài)的伸長量有關(guān)物理資源網(wǎng),與彈簧的變形過程無關(guān)。 彈性勢能是以彈力的存在為基礎(chǔ)的,因此彈性勢能是物體發(fā)生彈性變形、各部分之間作用有彈力的物體所具有的。 如果兩個(gè)物體相互作用并發(fā)生變形,則每個(gè)物體都具有彈性勢能,總彈性勢能是兩者之和。
彈性的本質(zhì)是可逆性。 施加到彈性材料上的力將能量傳遞到材料中,在將能量傳遞到周圍環(huán)境后,材料能夠恢復(fù)到其原始形狀。 然而,所有材料在不破壞或不可逆轉(zhuǎn)地改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下所能承受的變形程度都有限制。 因此,固體材料包括彈性規(guī)格,通常以應(yīng)變的形式表示。 除了彈性之外高中物理彈性勢能的,材料不再以彈性能的形式存儲(chǔ)對其執(zhí)行的機(jī)械功的所有能量。
物質(zhì)內(nèi)部或內(nèi)部的彈性能是構(gòu)型的靜態(tài)能量。 它對應(yīng)于通過改變原子核之間的原子間距離而儲(chǔ)存的能量。 熱能是材料內(nèi)動(dòng)能的隨機(jī)分布,導(dǎo)致材料相對于其平衡配置的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)。 但有一些互動(dòng)。 例如,對于某些固體物體,扭曲、彎曲和其他變形可能會(huì)產(chǎn)生熱能,從而提高材料的溫度。 固體中的熱能通常通過稱為聲子的內(nèi)部彈性波進(jìn)行。 孤立物體尺度上的彈性波通常會(huì)產(chǎn)生宏觀振蕩,這些振蕩完全沒有隨機(jī)性,以至于它們的振蕩只是物體內(nèi)的(彈性)勢能與整個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之間的重復(fù)交換。