Energia elastica

L’energia elastica è l’energia potenziale alla deformazione elastica di un solido o un fluido

Nel caso di una molla l'energia elastica immagazzinata è pari a:

${\displaystyle E={\frac {1}{2}}\,kx^{2}={\frac {1}{2}}Fx}$

dove:

• ${\displaystyle k}$ è la costante elastica della molla (vedi legge di Hooke);
• ${\displaystyle x}$ è l'allungamento della molla.
• ${\displaystyle F}$ è la forza elastica della molla (vedi legge di Hooke);

La forza elastica della molla ${\displaystyle F=-kx}$ secondo la legge di Hooke, è una forza conservativa, per tanto ad essa è associata un'energia potenziale (l'energia descritta più in alto).

L'energia elastica è l'energia interna (U) che può essere convertita in energia meccanica (lavoro). In condizioni adiabatiche l'energia elastica può essere definita in forma differenziale come:

${\displaystyle dU=dW=-pdV}$

dove:

• ${\displaystyle p}$ è la pressione esterna, uguale alla pressione interna in quanto il processo è quasistatico (invertibile);
• ${\displaystyle V}$ è il volume del gas.

Il segno ${\displaystyle -}$ viene usato in quanto la pressione esterna esercita una forza contraria all'espansione. In questo caso si usa la convenzione secondo la quale il lavoro che è eseguito da un gas (in generale da un sistema) è positivo, mentre il lavoro eseguito su di un sistema è negativo.

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