Qu'est-ce que l'énergie de contrainte?
L'énergie de contrainte est une forme d'énergie potentielle produite par la déformation d'un solide. Lorsqu'un élément solide est déformé, l'énergie utilisée pour le déformer est stockée. Cette énergie est libérée lorsque l'élément déformé reprend sa forme d'origine. Cette énergie emmagasinée est appelée énergie de déformation pour décrire l'effet de l'énergie sur le solide. L'énergie de contrainte fait partie d'une classe plus vaste d'énergie appelée énergie potentielle; Ce groupe est constitué d’énergie stockée en attente d’utilisation.
Lorsqu'un article est tendu, il est obligé de faire quelque chose qu'il n'est pas censé faire. Avec l'énergie de déformation, la déformation est provoquée en forçant l'élément à conserver une forme ou une position différente de celle souhaitée. Cela peut être aussi simple que plier une branche d'arbre ou aussi complexe que la déformation qui se produit dans les systèmes d'un avion de combat à l'atterrissage.
L'énergie de contrainte dans un objet est généralement égale à la quantité d'énergie appliquée à l'objet qui a soumis la contrainte. Cela signifie fondamentalement qu'un objet solide va absorber et stocker les énergies qui lui sont appliquées. Lorsque l'énergie est libérée, elle est généralement égale à la quantité détenue. En conséquence, de l'énergie peut être appliquée à un objet, puis maintenez-le jusqu'à ce que vous en ayez besoin et libérez enfin la quantité totale d'énergie dans le système sans perte.
Le seul moment où une perte se produira est lorsque l'énergie de déformation approche ou dépasse le point de déformation plastique du solide. À ce stade, le solide subira un changement permanent en une autre forme. L'énergie stockée dans l'article est utilisée pour catalyser le changement. Cette déformation va lentement évacuer l'énergie de déformation jusqu'à ce qu'elle soit complètement transformée ou transformée en chaleur. Si l'objet est libéré avant la fin de la déformation, une plus petite quantité d'énergie de déformation sera libérée normalement.
Le meilleur exemple simple d'énergie de déformation est un simple ressort. Quand une personne enfonce le ressort, elle exerce une force sur le ressort solide. Cette énergie va de la personne à l'objet. Tant que le printemps est maintenu, toute cette énergie est simplement assise dans l'objet. Lorsque le ressort est libéré, l'énergie se transforme d'énergie de contrainte potentielle en énergie cinétique. Si le ressort était maintenu si longtemps que sa forme changeait, une partie ou la totalité de l'énergie serait perdue en raison de la déformation.