L’energia di tensione è dovuta alla deformazione elastica di una molla metallica. È una forma di energia potenziale e indica quanto lavoro meccanico si verifica quando la molla metallica viene caricata o tensionata. Per fare lavori meccanici, lo farà energia meccanica necessario. Questo si può trovare ovunque nella nostra vita quotidiana: Un motore a combustione interna converte l’energia chimica del carburante in energia cinetica meccanica attraverso la combustione, un motore elettrico genera energia meccanica dall’energia elettrica e una molla metallica immagazzina energia meccanica sotto forma di energia di tensione quando viene caricata. Oltre all’energia di tensione, si possono scoprire altri tipi di energia meccanica:
- Ogni corpo ne ha uno a causa della sua massa nel campo gravitazionale terrestre energia potenziale (Energia di posizione o altitudine). Ad esempio, provoca la caduta libera.
- Quando un corpo si muove su una superficie, la resistenza di attrito crea calore e quindi calore Energia di attrito .
- Più velocemente un corpo viene spostato, più è alto energia cinetica , anche Energia cinetica chiamato.
- Se il corpo esegue un movimento circolare, mente Energia rotazionale di fronte.
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Conversione dell’energia meccanica in molle metalliche
In un appesantito Molla in metallo è l’energia meccanica sotto forma di energia di tensione. Questa energia di tensione viene rilasciata quando il carico viene rilasciato. Ad esempio, se una palla si trova davanti alla molla metallica, la mette in movimento. L’energia di tensione della molla metallica può essere utilizzata per accelerare altri corpi. Non appena il lavoro di accelerazione è stato completato, la palla ha energia cinetica. Dopodichè Legge sulla conservazione dell’energia l’energia non viene persa nel processo, viene solo convertita. Questa conversione delle forme meccaniche di energia è alla base di tutti i processi in meccanica. Tuttavia, in un sistema non perfetto (ambiente naturale), questa energia cinetica della palla si perde durante il movimento a causa delle forze di attrito e della resistenza dell’aria fino a zero.
Calcolo dell’energia di tensione
L’energia di tensione viene immagazzinata in una molla metallica quando viene messa in tensione. Dipende dalla corsa della molla caricata S (mm) della molla metallica e della costante della molla R. (N / mm).
Quanto segue si applica alle molle metalliche:
- La costante elastica R (N/mm) indica la durezza della molla in metallo
- L’energia di serraggio ESpann è proporzionale alla costante elastica R (N/mm): ESpann ~ R
- L’energia di serraggio ESpann è proporzionale al quadrato della corsa della molla s (mm): ESpann ~ s²
Formula per l’energia a raggiera:
ESpann=12 · R · s2
Alla costante di primavera R (N / mm) per Molle piatte e sagomate in una prova di carico (per la forza agente F è la flessione della molla S misurata), si applica la seguente formula:
R=F2 – F1 · s2 – s1
F1 = Forza della molla precaricata
s1 = Flessione della molla precaricata
F2 = Forza della molla caricata
s2 = Flessione della molla caricata
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