Gerilme Enerjisi Nedir?

Şekil değiştirme enerjisi, bir katının deforme edilmesi ile üretilen potansiyel bir enerji şeklidir. Katı bir madde deforme olduğunda, maddeyi deforme etmek için kullanılan enerji depolanır. Bu enerji, deforme olan madde orijinal şekline döndüğünde serbest bırakılır. Bu depolanan enerjiye, enerjinin katı üzerindeki etkisini tanımlamanın bir yolu olarak gerilim enerjisi denir. Gerilme enerjisi, potansiyel enerji denilen daha büyük bir enerji sınıfının bir parçasıdır; bu grup kullanıma girmeyi bekleyen depolanmış enerjiden oluşur.

Bir öğe gergin olduğunda, yapmaması gereken bir şeyi yapmak zorunda kalır. Gerilim enerjisi ile, gerginlik, öğenin sahip olmak istediğinden farklı bir şekil veya pozisyonda kalması için zorlanır. Bu, bir ağaç dalını bükmek kadar basit veya iniş avcı uçağının sistemlerinde meydana gelen deformasyon kadar karmaşık olabilir.

Bir cisimdeki gerilme enerjisi, genellikle gerginliği koruyan nesneye uygulanan enerji miktarına eşittir. Bu temel olarak, katı bir cismin kendisine uygulanan enerjileri emeceği ve saklayacağı anlamına gelir. Enerji serbest bırakıldığında, genellikle tutulan miktara eşittir. Sonuç olarak, bir nesneye uygulanan enerjiye sahip olabilir, daha sonra ihtiyaç duyulana kadar onu tutabilir ve sonunda toplam enerji miktarını sisteme geri vermeden serbest bırakır.

Kaybın gerçekleşeceği tek zaman, gerilme enerjisinin katının plastik deformasyon noktasını yaklaştığı veya geçtiği zamandır. Bu noktada, katı başka bir şekilde kalıcı bir değişime uğrayacaktır. Maddede depolanan enerji, değişimi katalize etmek için kullanılır. Bu deformasyon, hepsi dönüşüme veya ısıya girinceye kadar gerilme enerjisini yavaşça akıtır. Eğer deformasyon tamamlanmadan nesne serbest bırakılırsa, daha az miktarda gerilme enerjisi normal olarak serbest bırakılır.

Şekil değiştirme enerjisinin en basit örneği basit bir yaydır. Bir kişi yayı aşağı bastırdığında, sağlam yay üzerine kuvvet uygular. Bu enerji kişiden ve nesneye gider. Yay basılı tutulduğu sürece, tüm bu enerji sadece nesnenin içinde oturuyor. Yay serbest bırakıldığında, enerji potansiyel gerilim enerjisinden kinetik enerjiye dönüşür. Yay şekli değişecek kadar uzun tutulursa, enerjinin bir kısmı veya tamamı deformasyona uğrayacaktır.