Che cos’è l’energia di deformazione?

L’energia di deformazione è una forma di energia potenziale prodotta dalla deformazione di un solido. Quando un oggetto solido viene deformato, l’energia utilizzata per deformare l’oggetto viene immagazzinata. Questa energia viene rilasciata quando l’oggetto deformato ritorna alla sua forma originale. Questa energia immagazzinata è chiamata energia di deformazione per descrivere l’effetto che l’energia ha sul solido. Questa energia fa parte di una classe più ampia di energia chiamata energia potenziale; questo gruppo è costituito da energia immagazzinata in attesa di essere utilizzata.

Quando un oggetto è teso, è costretto a fare qualcosa che non dovrebbe fare. Con l’energia di deformazione, la deformazione è causata costringendo l’oggetto a mantenere una forma o una posizione diversa da quella che desidera avere. Questo può essere semplice come piegare un ramo di un albero o complesso come la deformazione che si verifica nei sistemi di atterraggio di un caccia da combattimento.

L’energia di deformazione all’interno di un oggetto è generalmente uguale alla quantità di energia applicata all’oggetto che ha incassato la deformazione. Ciò significa fondamentalmente che un oggetto solido assorbirà e immagazzinerà le energie ad esso applicate. Quando l’energia viene rilasciata, è generalmente pari alla quantità trattenuta. Di conseguenza, a un oggetto può essere applicata energia, quindi trattenerlo finché non è necessario e infine rilasciare la quantità totale di energia nel sistema senza perdite.

L’unico momento in cui si verificherà una perdita è quando l’energia di deformazione si avvicina o supera il punto di deformazione plastica del solido. A questo punto, il solido subirà un cambiamento permanente in un’altra forma. L’energia immagazzinata nell’oggetto viene utilizzata per catalizzare il cambiamento. Questa deformazione eliminerà lentamente l’energia di deformazione finché non sarà tutta trasformata o in calore. Se l’oggetto viene rilasciato prima che la deformazione sia completa, una quantità minore di energia verrà rilasciata normalmente.

Il miglior esempio semplice di energia di deformazione è una semplice molla. Quando una persona spinge verso il basso la molla, sta esercitando una forza sulla molla solida. Questa energia va dalla persona e nell’oggetto. Fintanto che la molla viene tenuta abbassata, tutta quell’energia rimane semplicemente all’interno dell’oggetto. Quando la molla viene rilasciata, l’energia si trasforma da potenziale energia di deformazione a energia cinetica. Se la molla fosse tenuta premuta così a lungo da cambiare la sua forma, allora parte o tutta l’energia andrebbe persa a causa della deformazione.