Question

Un resorte de masa despreciable tiene una constante de fuerza k = 1600 N/m. ¿Qué tanto debe comprimirse para almacenar en él 3.20 J de energía potencial?

Answer 1

  Lo que se comprime el resorte para almacenar energía es:    x =  0.063m

  Para calcular que tanto se comprime un resorte para almacenar un a cantidad de energía potencial elástica , se realiza como se muestra a continuación :

  K = 1600N/m

  x = ?

  Epe = 3.20J

  Aplicando la ecuación de energía potencial elástica tenemos :

   Epe = K*x²/2

         x = √ 2*Epe / K

         x = √ 2*3.20J / 1600N/m

         x =  0.063m

Answer 2

La distancia comprimida del resorte necesaria para alcanzar los 3,20J de energía potenial elástica almacenada es x=0,063m.

¿Cómo calculo la energía potencial elástica almacenada en un resorte?

La energía potencial es aquella que se almacena en un sistema para luego convertirse en energía cinética. La energía potencial elástica está asociada a los resortes, ya que en estos es que se almacena dicha energía potencial. Cada resorte tiene su propia constante de elasticidad, la cual representa la fuerza necesaria para comprimir el resorte por unidad de distania. Dicha compresión es de la cual depende la energía potencial elástica.

La fórmula de energía potencial elástica almacenada en un resorte es:

$U_e = K_e\cdot \frac{x^2}{2}$

Donde $K_e$ (Unidad: N/m) es la constante de elasticidad, y $x$ es la distancia comprimida (Unidad: m).

Si $K_e = 1600N/m$ y $U_e = 3,20J$, necesitamos despejar $x$ para determinar la distancia comprimida:

$U_e = K_e\cdot \frac{x^2}{2}\\\\ \frac{2\cdot U_e}{K_e} =x^2\\\\\\\sqrt{\frac{2\cdot U_e}{K_e}} = x\\\\ \sqrt{\frac{2\cdot 3,20J}{1600N/m}} = x\\\\\\x=0,063m$

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