Energia odkształcenia

Weźmy pod uwagę pręt zamocowany na jednym końcu i poddany sile osiowej na swobodnym końcu, która wywołuje naprężenia i prowadzi do wydłużenia pręta.

Wraz ze wzrostem siły osiowej zwiększa się wydłużenie. Wykres siły osiowej w funkcji wydłużenia daje charakterystyczny wykres obciążenia-odkształcenia.

Praca wykonana przez siłę osiową, gdy pręt wydłuża się o niewielką ilość, jest iloczynem siły osiowej i odpowiedniego wydłużenia.

Praca ta jest równa powierzchni pod wykresem deformacji, której szerokość jest równa małemu odkształceniu.

Całkowita wykonana praca może być obliczona przez całkowanie równania w granicach wydłużenia i jest równa powierzchni pod krzywą obciążenia-odkształcenia w tych samych granicach wydłużenia.

Całkowita praca wykonana na pręcie reprezentuje energię wejściową do systemu, znaną jako energia odkształcenia.

W granicach sprężystości siła osiowa jest proporcjonalna do wielkości wydłużenia. Tak więc energia odkształcenia jest proporcjonalna do kwadratu wydłużenia.