3.6.10. Относительное удлинение стержня равно $ε$. Найдите энергию упругой деформации на единицу объема, если модуль Юнга материала стержня равен $E$. Выразите полученную величину через силу, действующую на единицу площади сечения и через нормальное напряжение $σ$.
Решение
Плотность энергии упругой деформации определяется как: $$w = \int_0^\varepsilon \sigma(\varepsilon') d\varepsilon'$$ По закону Гука: $$\sigma = E\varepsilon$$
Подставляем и интегрируем: $$w = \int_0^\varepsilon E\varepsilon' d\varepsilon' = E \int_0^\varepsilon \varepsilon' d\varepsilon' = E \cdot \frac{\varepsilon^2}{2}$$