Más específicamente, ¿adónde va después de destruir la zona de deformación? Mi suposición es que después de una colisión, la mayor parte de la energía cinética se transferirá al metal en la zona de deformación (el resto será sonido/calor), lo que hará que se doble y se deforme. Pero, ¿qué sucede después de que se derrumba? ¿Se liberó toda la energía simplemente como sonido y calor? ¿O la chatarra doblada y deformada contiene alguna energía elástica?
No puedo creer que los ~250 kJ de energía cinética de un automóvil se conviertan en sonido y un poco de calor después de un choque. O tal vez el sonido requiere mucha más energía de lo que estoy pensando.
cuando el metal se arruga, se trabaja sobre él. Parte de ese trabajo se disipa en forma de calor, que calienta ligeramente el metal, ya que el metal cede bajo las tensiones aplicadas y se deforma plásticamente. Puede demostrarlo usted mismo doblando rápidamente un trozo de alambre de una percha de un lado a otro y luego palpándolo en la curva. El resto de la entrada de trabajo se almacena como energía de deformación en el propio metal deformado. esta energía de deformación aumenta la dureza y la subsiguiente resistencia a la fluencia del metal deformado, lo que también puede demostrarse tratando de desdoblar la parte doblada de la percha: se necesita menos trabajo para doblar un segmento no doblado del alambre adyacente al doblado. parte que para desdoblar esa parte doblada.
Puede modelar esto como una bola que choca contra un resorte estacionario que lo comprime. El resorte tiene un mecanismo de pestillo que engancha y mantiene el resorte en su estado de máxima compresión. Si la colisión, el resorte y el pestillo no son disipativos, toda la energía (cinética) de la bola se convierte en energía potencial encerrada en el resorte. Si una fracción de la energía se disipa en calor y sonido, mucho menos terminará encerrado en el resorte en su configuración final. Es posible que el pestillo de resorte nunca se desbloquee, de manera análoga al metal del automóvil que se dobla en una forma fija. La masa del automóvil aumentará según m = e/c^2.
Más allá de eso: la cinética de energías almacenadas y disipadas asociadas con cargas cíclicas de especímenes secos de poliamida 6.6 estudia dónde va la energía para un polímero en particular. Del resumen:
Desde un punto de vista termodinámico, se demostró que la energía disipada por ciclo siempre fue menor que la energía mecánica que podría estar asociada con el área del bucle de histéresis. Esta diferencia de energía refleja la importante contribución de la energía almacenada asociada, ciclo a ciclo, a los cambios microestructurales.
El área bajo la curva de esfuerzo-deformación es la energía absorbida durante la deformación. Hicieron observaciones infrarrojas del calor disipado y pudieron ver cuánto menos era esto que la energía total absorbida durante la deformación (y la descarga mientras rastreaban todo un bucle de histéresis).
Un modelo heurístico aquí: el potencial metaestable canónico, donde la compresión es inicialmente no disipativa/reversible/elástica cuando uno rueda la pelota cuesta arriba, luego se vuelve plástica/no reversible cuando la pelota rueda hacia el pequeño valle estable más alto. La diferencia de energía entre los potenciales inicial y final de la bola corresponde al aumento de energía interna en la red cristalina cuya estructura ha cambiado (comprimido). Parte de la energía de las bolas también puede convertirse en calor.
david caña