Wzór, który łączy te wielkości w poprawną
energię sprężystości ma postać
Znaczenie symboli - jak wyżej.
Widać, że energia sprężystości silniej rośnie
wraz z wielkością rozciągnięcia sprężyny (x jest w
kwadracie), niż ze zwiększaniem współczynnika sprężystości - np.
dwukrotne zwiększenie współczynnika sprężystości zwiększa energię
sprężystą też dwukrotnie, ale dwukrotnie większe rozciągnięcie
zwiększa energię już czterokrotnie..
Trzeba też pamiętać, że wzór powyższy jest
tylko przybliżeniem sprawdzającym się dla niezbyt dużych rozciągnięć
x. Przy bardzo silnym rozciągnięciu sprężyna ulegnie
rozprostowaniu i podana zależność w ogóle nie będzie miała
zastosowania.
Odchylenia od opisanego prawa występują z resztą już dla nie tak
ekstremalnych rozciągnięć. Np. może się okazać, że duże rozciągniecie
sprężyny zaowocuje powstaniem siły sprężystej nieco mniejszej niż
to wynika ze wzoru. Ogólnie obowiązuje zasada, że im mniejsze rozciągnięcie,
tym lepsza stosowalność wzoru na energię sprężystości.
Wzór powyższy obowiązuje nie tylko dla rozciągania, ale i dla ściskania,
odchylania i uginania i ogólnie dla odkształceń od położenia
równowagi.
|
