Calculé la energía potencial elástica de un resorte cuya constante de elasticidad vale 13.5n/m y esta deformado 0.20 m respecto de su posición de equilibrio
Respuestas
Respuesta:
0.25 J
Explicación:
La fórmula que da la energía potencial de un resorte de constante elástica K cuando se deforma una longitud x viene dada por:
Ep = 1/2·Kx²
Hay que tener en cuenta que en esa fórmula la energía potencial viene en Julios, la longitud de la deformación viene en metros y la constante elástica viene en N/m
Como los datos vienen en esas unidades podemos pasar a sustituir directamente los datos en la fórmula para calcular la energía potencial:
Ep = 1/2·(12.5 N/m) · (0.20 m)² = 0.25 N·m
Teniendo en cuenta que 1 N·m es equivalente a un Julio tenemos:
Ep = 0.25 Julios
Por tanto cuando un muelle de constante elástica 12.5 N/m se estira 0.20 m su energía potencial almacenada vale 0.25 J
El error en la primera solución que te han dado consiste en que no ha multiplicado por el factor 1/2 y en que no se puede utilizar la longitud en centímetros sino que hay que utilizarla en metros
El error en la segunda solución que te han dado consiste en que no han elevado al cuadrado la longitud de la deformación
Sabiendo que la constante de elasticidad de un resorte es de 13.5 N/m y su deformación es de 0.20 m, tenemos que la energía potencial elástica de este es de 0.27 J.
¿Cómo se calcula la energía potencia elástica?
La energía potencial elástica se obtiene mediante la siguiente ecuación:
Ee = (1/2)·K·Δx²
Donde:
- Ee = energía potencial elástica
- K = constante del resorte
- Δx = deformación
Resolución del problema
Procedemos a calcular la energía potencial elástica del resorte, sabiendo su deformación y constante de elasticidad, entonces:
Ee = (1/2)·K·Δx²
Ee = (1/2)·(13.5 N/m)·(0.20 m)²
Ee = 0.27 J
En conclusión, la energía potencial elástica es de 0.27 J.
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