Wat is spanningsenergie?
Reksenergie is een vorm van potentiële energie die wordt geproduceerd door een vaste stof te vervormen. Wanneer een vast voorwerp wordt vervormd, wordt de energie opgeslagen die wordt gebruikt om het voorwerp te vervormen. Deze energie wordt vrijgegeven wanneer het vervormde item terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm. Deze opgeslagen energie wordt spanningsenergie genoemd als een manier om het effect van de energie op de vaste stof te beschrijven. Spanningsenergie maakt deel uit van een grotere energieklasse die potentiële energie wordt genoemd; deze groep bestaat uit opgeslagen energie die wacht om in gebruik te worden genomen.
Wanneer een item wordt gespannen, wordt het gedwongen om iets te doen dat het niet hoort te doen. Bij spanningsenergie wordt de spanning veroorzaakt door het item te dwingen een vorm of positie te behouden die anders is dan degene die het wil hebben. Dit kan zo simpel zijn als het buigen van een boomtak of zo complex als de vervorming die optreedt in de systemen van een straaljager.
De spanningsenergie binnen een object is in het algemeen gelijk aan de hoeveelheid energie die wordt toegepast op het object dat de spanning omhult. Dit betekent in feite dat een vast voorwerp de toegepaste energieën zal absorberen en opslaan. Wanneer de energie wordt vrijgegeven, is deze in het algemeen gelijk aan de hoeveelheid die wordt vastgehouden. Als gevolg hiervan kan op een object energie worden toegepast, deze vervolgens vasthouden totdat deze nodig is en uiteindelijk de totale hoeveelheid energie zonder verlies weer in het systeem vrijgeven.
De enige keer dat een verlies optreedt, is wanneer de spanningsenergie het vaste punt van plastische vervorming nadert of passeert. Op dit punt zal de vaste stof een permanente verandering in een andere vorm ondergaan. De energie die in het item is opgeslagen, wordt gebruikt om de verandering te katalyseren. Deze vervorming zal langzaam de spanningsenergie aftappen totdat deze allemaal in de transformatie of in warmte is gegaan. Als het object wordt losgelaten voordat de vervorming is voltooid, zal een kleinere hoeveelheid spanningsenergie vrijkomen zoals normaal.
Het beste eenvoudige voorbeeld van spanningsenergie is een eenvoudige veer. Wanneer een persoon de veer naar beneden duwt, oefent hij kracht uit op de solide veer. Deze energie gaat van de persoon naar het object. Zolang de veer ingedrukt wordt, zit al die energie gewoon in het object. Wanneer de veer wordt losgelaten, transformeert de energie van potentiële spanningsenergie naar kinetische energie. Als de veer zo lang zou worden ingedrukt dat zijn vorm zou veranderen, zou een deel of alle energie verloren gaan door vervorming.