Question

Calcular la energía potencial elástica de un muelle que se ha estirado 0,25 m desde la posición inicial. La constante elástica del muelle es de 50 n/m.

Answer 1

Respuesta:

Primero pensemos en lo que nos dice el enunciado: el muelle se estiea 0.25 metros, se suelta y comienza a rebotar, quiere decir que la posición inicial es en 0.25 metros, el cual es el maximo de amplitud del resorte, si no lo entendiste hare un dibujo, en todo caso tienes que pensar que en un resorte (o cualquier objeto que haga movimiento armónico simple) hay un segmento en el cual se va a mover, un segmento es todo el espacio que va a usar el resorte para moverse, si ponemos un punto justo en medio del segmento nos encontramos con el punto de equilibrio (el cual marca la mitad del espacio de movimiento del resorte), en el punto maximo (izquierda o derecha) nos encontramos con la amplitud que sera por convenio positiva por la derecha y negativa por la izquierda. Nos dicen que se estira 0.25, es decie que ese 0.25 es la amplitud de la derecha del resorte y al mismo tiempo es la posición inicial del resorte.

Si seguimos la siguiente fórmula:

$E_{p}= \frac{1}{2} kx²$

En donde:

$E_{p} = energia \: potencial \: (en \:J) \\ k = constante\: elastica\: (en \: \frac{N}{m} ) \\ x = posicion \: del \: muelle \: (en \: m)$

Es importante tener en cuenta todas las medidas.

A veces se suele poner la energía potencial como una U (u mayuscula) aunque me gusta más así.

Bueno entonces si recordamos la posición inicial (es decir x) es la misma que la amplitud (es decir A=0.25 metros) y nos dicen que la constante de elasticidad es 50 N/m entonces:

$E_{p}= \frac{1}{2} \times 50 \times 0.25^{2} \\ E_{p}=1.5625 \: J$

Espero que lo hayas entendido todo.