Energía elástica

La energía potencial elástica o (energía elástica de deformación) es la energía potencial mecánica almacenada en la configuración de un material o sistema físico, ya que está sujeto a deformación elástica por el trabajo realizado sobre él. La energía elástica se produce cuando los objetos se comprimen, estiran o deforman de forma transitoria de cualquier manera. La teoría de la elasticidad desarrolla principalmente formalismos para la mecánica de cuerpos y materiales sólidos.(Sin embargo, tenga en cuenta que el trabajo realizado por una banda elástica estirada no es un ejemplo de energía elástica. Es un ejemplo de elasticidad entrópica). La ecuación de energía potencial elástica se usa en los cálculos de posiciones de equilibrio mecánico. La energía es potencial, ya que se convertirá en otras formas de energía, como la energía cinética y la energía del sonido, cuando se permita que el objeto vuelva a su forma original (reforma) por su elasticidad.{displaystyle U={frac{1}{2}}k,Delta x^{2},}

La esencia de la elasticidad es la reversibilidad. Las fuerzas aplicadas a un material elástico transfieren energía al material que, al ceder esa energía a su entorno, puede recuperar su forma original. Sin embargo, todos los materiales tienen límites en cuanto al grado de distorsión que pueden soportar sin romperse o alterar irreversiblemente su estructura interna. Por tanto, las caracterizaciones de los materiales sólidos incluyen la especificación, generalmente en términos de deformaciones, de sus límites elásticos. Más allá del límite elástico, un material ya no almacena toda la energía del trabajo mecánico realizado sobre él en forma de energía elástica.

La energía elástica de o dentro de una sustancia es energía estática de configuración. Corresponde a la energía almacenada principalmente al cambiar las distancias interatómicas entre los núcleos. La energía térmica es la distribución aleatoria de energía cinética dentro del material, lo que resulta en fluctuaciones estadísticas del material sobre la configuración de equilibrio. Sin embargo, hay cierta interacción. Por ejemplo, para algunos objetos sólidos, la torsión, la flexión y otras distorsiones pueden generar energía térmica, lo que hace que aumente la temperatura del material. La energía térmica en los sólidos a menudo es transportada por ondas elásticas internas, llamadas fonones.

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