Question

¿se requiere una fuerza media de 600 N para comprimir un resorte una distancia de 4 cm ¿cual es el valor de trabajo realizado por el resorte?

Answer 1

El trabajo será: 

W = Fm x 

donde Fm es la fuerza media aplicada y x la distancia comprimida. 

W = 600 N . 0,04 m = 24 J 
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El cambio de energía potencial elástica es 24J, o sea igual al trabajo aplicado. 
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(La energía potencial elástica es la que almacena el resorte). 

Nota: 
La expresión de esta energía es Epe = ½ k x² 

donde k = constante del resorte, que acá no se da pero se puede deducir a partir del resultado previo. 

Lo que sucede es que la fuerza aplicada es VARIABLE según la ley de Hooke: 

F = fuerza aplicada = k x 

Para x=0 F=0, para x=x => F = Fmáx, 
por ser una relación lineal la fuerza media es: Fm = (0+Fmax)/2 = k x/2, luego el trabajo es: 

W = (½ kx) . x = ½ k x² => y es la energía acumulada lograda mediante el trabajo de compresión. 

(Se puede demostrar por análisis matemático pero no sé si sabes integrales, y lo anterior vale). 

Saludos.

Answer 2

Respuesta:

Trabajo = F*d

Trabajo = (-600 N)(0.04 m) = -24.0 J

Explicación:

El trabajo realizado por el resorte es opuesto a la fuerza de compresión.