Из формулы потенциальной энергии видно, что нулевой уровень её будет только в одной точке с координатами (0;0;0). чем дальше частица от этой точки, тем выше её потенциальная энергия. ещё одно замечание связано с тем, что работа силы поля равна разности потенциальных энергий в конце и начале пути. теперь можно подставить значения координат точек и посчитать потенциальную энергию двух этих положений U1=18; U2=18; => работа на данном пути равна нулю. это полно представить так, что вокруг точки (0;0;0) есть области с одинаковыми уровнями энергии, если бы в формуле энергии небыло бы двойки перед х^2 то эта область имела бы форму сферы, а так она будет иметь такую каплевидную фору симметричную относительно оси Ох. эта область как раз будет характеризоваться тем, что работа потенциальной силы в этой области будет равна нулю
В сопротивлении материалов принято рассчитывать деформации в относительных единицах:
Между продольной и поперечной деформациями существует зависимость
где μ— коэффициент поперечной деформации, или коэффициент Пуассона, —характеристика пластичности материала.
Закон Гука
В пределах упругих деформаций деформации прямо пропорциональны нагрузке:
где F — действующая нагрузка; к — коэффициент. В современной форме:
Получим зависимость
где Е — модуль упругости, характеризует жесткость материала.
В пределах упругости нормальные напряжения пропорциональны относительному удлинению.
Значение Е для сталей в пределах (2 – 2,1) • 105МПа. При прочих равных условиях, чем жестче материал, тем меньше он деформируется:
Формулы для расчета перемещений поперечных сечений бруса при растяжении и сжатии
Используем известные формулы.
Относительное удлинение
В результате получим зависимость между нагрузкой, размерами бруса и возникающей деформацией:
где
Δl — абсолютное удлинение, мм;
σ — нормальное напряжение, МПа;
l — начальная длина, мм;
Е — модуль упругости материала, МПа;
N — продольная сила, Н;
А — площадь поперечного сечения, мм2;
Произведение АЕ называют жесткостью сечения