Эластикалық деформациялардың потенциалдық энергиясы – дене деформациясының квадраты мен оның қаттылығының көбейтіндісінің жартысына тең физикалық шама. Осы мәнге қатысты кейбір теориялық мәселелерді қарастырайық.
Мүмкіндіктер
Эластикалық деформациялардың потенциалдық энергиясы талданатын дене бөліктерінің орналасуына байланысты. Мысалы, серіппелердің катушкаларының саны мен серпімді дененің энергиясы арасында байланыс табылды.
Эластикалық деформациялардың потенциалдық энергиясы серіппенің бастапқы және соңғы жағдайымен, яғни оның деформациясымен анықталады. Біріншіден, созылған серіппенің бастапқы қалпына келу сәтінде атқарған жұмысы есептеледі. Осыдан кейін серіппенің серпімді деформациясының потенциалдық энергиясы есептеледі.
Есептер
Ол серпімді дененің деформация шамасы нөлге тең күйге өтуі кезінде серпімділік күшінің атқаратын жұмысына тең.
Әртүрлі серіппелер бірдей күшпен созылғанда, оларға потенциалдық энергияның әртүрлі мөлшері беріледі. Кері пропорционалсеріппенің қаттылығы мен потенциалдық энергияның шамасы арасындағы байланыс. Алынған серіппе неғұрлым қатаң болса, мән соғұрлым төмен болады.
Осылайша денелердің серпімді деформациясы кезіндегі потенциалдық энергия серпімділік коэффициентімен байланысты. Серпімділік күшінің жұмысы деп серіппенің бастапқы (бастапқы) шамасынан X2 соңғы күйіне дейін серіппенің деформация мөлшерінің өзгеруі кезінде күшпен орындалатын шаманы айтады.
Бұл мәндер арасындағы айырмашылық серіппенің деформациясы деп аталады. Серпімді деформациялардың потенциалдық энергиясы дәл осы көрсеткішті ескере отырып анықталады.
Серіппенің қаттылық коэффициенті жұмыс сұйықтығы жасалған материалдың сапасына байланысты. Сонымен қатар, оған талданатын нысанның геометриялық өлшемдері мен пішіні әсер етеді. Бұл физикалық шама k әрпімен белгіленеді, өлшем бірліктері N/m.
Серпімділік күшінің қарастырылатын серпімді дененің өзара әрекеттесетін қималары арасындағы қашықтыққа тәуелділігі анықталды.
Серпімділік күшінің жұмысы траекторияның пішініне байланысты емес. Тұйық циклдегі қозғалыс жағдайында оның жалпы мәні нөлге тең. Сондықтан серпімділік күштері потенциал деп есептеледі және олар серіппенің қаттылық коэффициентін, серіппе деформациясының шамасын ескере отырып есептеледі.
Қорытынды
Сыртқы түріне қарамастан, кез келген заманауи құрылым денеге түсетін сыртқы жүктемелердің әсерінен белгілі бір дәрежеде деформацияланады, яғни бастапқы өлшемдерін өзгертеді. Мұндай құрылымның тұрақтылығы мен қаттылығын тексеру үшін оның жеке элементтерінің деформациясынан туындаған қозғалыстарды анықтау маңызды. Маңызды сәт - қарастырылатын жүйенің орын ауыстыруларын анықтау. Ұқсас есептеулер ғимараттар мен құрылыстардың беріктігін есептеу кезінде жүзеге асырылады. Потенциалды күштердің жұмысын анықтауға байланысты әртүрлі есептеулерді жүргізу өнеркәсіптің барлық салаларында болашақ құрылымдардың сызбаларын құру кезінде міндетті қадам болып табылады.
