Energia elastica

File:Epotencial elastica y fuerza con muelle.jpg

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

Ambiti

Meccanica

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

$E=\frac{1}{2}k{x}^2=\frac{1}{2}Fx$

dove:

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

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

Termodinamica

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:

$dU=dW=-pdV$

dove:

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

Il segno $-$ 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.