Che cos'è l'energia di deformazione?
L'energia di deformazione è una forma di energia potenziale che viene prodotta deformando un solido. Quando un oggetto solido viene deformato, l'energia utilizzata per deformare l'oggetto viene immagazzinata. Questa energia viene rilasciata quando l'oggetto deformato torna alla sua forma originale. Questa energia immagazzinata è chiamata energia di deformazione come modo per descrivere l'effetto che l'energia ha sul solido. L'energia di deformazione fa parte di una classe più ampia di energia chiamata energia potenziale; questo gruppo è costituito da energia immagazzinata che è in attesa di essere utilizzata.
Quando un oggetto è teso, è costretto a fare qualcosa che non dovrebbe fare. Con l'energia di deformazione, la deformazione è causata forzando l'oggetto a mantenere una forma o una posizione diversa da quella che vuole avere. Questo può essere semplice come piegare un ramo di un albero o complesso quanto la deformazione che si verifica nei sistemi di un aereo da combattimento.
L'energia di deformazione all'interno di un oggetto è generalmente uguale alla quantità di energia applicata all'oggetto che ha contenuto la deformazione. Ciò significa sostanzialmente che un oggetto solido assorbirà e immagazzinerà le energie ad esso applicate. Quando l'energia viene rilasciata, è generalmente uguale alla quantità trattenuta. Di conseguenza, a un oggetto può essere applicata energia, quindi trattenerlo fino a quando non è necessario e infine rilasciare la quantità totale di energia nel sistema senza alcuna perdita.
L'unica volta che si verificherà una perdita è quando l'energia di deformazione si avvicina o supera il punto di deformazione plastica del solido. A questo punto, il solido subirà un cambiamento permanente in un'altra forma. L'energia immagazzinata nell'oggetto viene utilizzata per catalizzare il cambiamento. Questa deformazione eliminerà lentamente l'energia di deformazione fino a quando non sarà andata completamente in trasformazione o in calore. Se l'oggetto viene rilasciato prima che la deformazione sia completa, una quantità minore di energia di deformazione verrà rilasciata normalmente.
Il miglior semplice esempio di energia di deformazione è una semplice molla. Quando una persona spinge la molla verso il basso, esercita una forza sulla molla solida. Questa energia passa dalla persona e nell'oggetto. Fintanto che la molla viene trattenuta, tutta quell'energia rimane semplicemente all'interno dell'oggetto. Quando viene rilasciata la molla, l'energia si trasforma da potenziale energia di deformazione in energia cinetica. Se la molla fosse trattenuta così a lungo che la sua forma cambierebbe, allora parte o tutta l'energia verrebbe persa a causa della deformazione.