弹簧在什么状态下内能最大

弹簧在完全压缩或完全拉伸状态下内能最大。此时弹簧储存了最大的弹性势能，形变量达到极限。弹簧被压缩到最短时，各圈紧密贴合；拉伸到最长时，材料接近屈服点。这两种状态下，弹簧内部原子间距离偏离平衡位置最远，恢复力最强，储存的能量最多。工业应用中，汽车悬挂系统的弹簧在最大压缩时吸收最多冲击能量，弓箭的弓弦在满拉状态下储存最多动能。

弹簧内能最大时处于形变极限状态，此时材料内部应力达到峰值。弹簧钢在完全压缩时，分子间作用力最大；完全拉伸时，晶格结构变形最严重。机械手表的发条完全上紧时，储存足够能量驱动齿轮运转24小时。压力测试中，弹簧被压缩到原长1/3时，释放能量可弹起重物5倍于自身重量。极限状态下，弹簧内能转化效率最高，能量损失最少。