L’énergie de tension est due à la déformation élastique d’un ressort métallique. C’est une forme d’énergie potentielle et indique la quantité de travail mécanique qui se produit lorsque le ressort métallique est chargé ou tendu. Pour faire des travaux mécaniques, énergie mécanique nécessaire. Celle-ci est présente partout dans notre quotidien : Un moteur à combustion transforme l’énergie chimique contenue dans le carburant en énergie cinétique mécanique par combustion, un moteur électrique produit de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique et un ressort métallique accumule de l’énergie mécanique sous forme d’énergie de tension lorsqu’il est soumis à une charge. Outre l’énergie de tension, on peut découvrir d’autres types d’énergie mécanique :
- Chaque corps en a un en raison de sa masse dans le champ gravitationnel terrestre énergie potentielle (Énergie de position ou d’altitude). Par exemple, cela provoque une chute libre.
- Lorsqu’un corps se déplace sur une surface, la résistance de frottement crée de la chaleur et donc de la chaleur Énergie de frottement .
- Plus un corps est déplacé rapidement, plus il est haut énergie cinétique , également Énergie cinétique appelé.
- Si le corps effectue un mouvement circulaire, il ment Énergie de rotation devant.
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Conversion d’énergie mécanique dans les ressorts métalliques
Dans un accablé Ressort métallique est une énergie mécanique sous forme d’énergie de tension. Cette énergie de tension est libérée lorsque la charge est libérée. Par exemple, si une bille est devant le ressort métallique, elle le met en mouvement. L’énergie de tension du ressort métallique peut être utilisée pour accélérer d’autres corps. Dès que le travail d’accélération est terminé, la balle a de l’énergie cinétique. Après ça Loi sur la conservation de l’énergie l’énergie n’est pas perdue dans le processus, elle est seulement convertie. Cette conversion des formes mécaniques d’énergie est à la base de tous les processus de la mécanique. Cependant, dans un système imparfait (environnement naturel), cette énergie cinétique de la balle est perdue jusqu’à la valeur zéro pendant le mouvement en raison des forces de frottement et de la résistance de l’air.
Calcul de l’énergie de tension
L’énergie de tension est stockée dans un ressort métallique lorsqu’il est tendu. Cela dépend de la course du ressort chargé s (mm) du ressort métallique et de la constante du ressort R. (N / mm).
La règle est la suivante pour les ressorts métalliques :
- La constante de rappel R (N/mm) indique la dureté du ressort métallique
- L’énergie de tension EStension est proportionnelle à la constante du ressort R (N/mm) : EStension ~ R
- L’énergie de tension EStension est proportionnelle au carré de la course du ressort s (mm) : ESpann ~ s²
Formule pour l’énergie de tension:
ESpann=12 · R · s2
À la constante du ressort R (N / mm) pour Ressorts plats et profilés dans un essai de charge (pour la force d’action F est la déflexion du ressort s mesuré), la formule suivante s’applique:
R=F2 – F1 · s2 – s1
F1 = Force du ressort préchargée
s1 = Déflexion du ressort préchargée
F2 = Force du ressort chargée
s2 = Déformation du ressort chargé
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