Enunciado

dificultad

Un muelle de constante K = 3 N·m-1 y de posición de equilibrio x0 = 3.5 cm es comprimido desde los 2.5 cm a los 1.5 cm. Determina:

  • La diferencia de energía potencial entre los dos puntos

Solución

Datos

  • Constante elástica K = 3 N·m-1
  • Posición de equilibrio del muelle x0 = 3.5 cm = 3.5·10-2 m
  • Posición inicial del muelle xi = 2.5 cm = 2.5·10-2 m
  • Posición final del muelle xf = 1.5 cm = 1.5·10-2 m

Consideracioines previas

  • La distancia al punto de equilibrio en la posición inicial, viene dada por x0 - xi = 1·10-2 m
  • La distancia al punto de equilibrio en la posición final, viene dada por x0 xf = 2·10-2 m

Muelles en distintas posiciones

Resolución

​1. La energía potencial elástica en el el punto inicial Epi  

Epi=12·k·(x0-xi)2=32·(1·10-2)2=1.5·10-4 J 

​2. La energía potencial elástica en el el punto final Epf  

Epf=12·k·(x0-xf)2=32·(2·10-2)2=6·10-4 J 

Por último, la diferencia de energía potencial elástica

Ep=Epf-Epi=6·10-4-1.5·10-4=4.5·10-4 J

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

Fórmulas
Apartados relacionados