ENERGIA POTENCIAL ELASTICA MONICA DIANNEY SOTO CARRERO PRESENTADO A: ARLEN CONTRERAS 11° 2016.

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2 ENERGIA POTENCIAL ELASTICA MONICA DIANNEY SOTO CARRERO PRESENTADO A: ARLEN CONTRERAS 11° 2016

3 energía potencial elástica la energía potencial elástica es energía potencial almacenada como consecuencia de la deformación de un objeto elástico, tal como el estiramiento de un muelle. es igual al trabajo realizado para estirar el muelle, que depende de la constante del muelle k así como la distancia estirada. de acuerdo con la ley de hooke, la fuerza requerida para estirar el muelle es directamente proporcional a la cantidad de estiramientoenergía potencialtrabajoley de hookefuerza Puesto que la fuerza tiene la forma F = -kx entonces, el trabajo realizado para estirar el muelle, a una distancia x es Energía Potencial del Muelle Puesto que el cambio en la energía potencial de un objeto entre dos posiciones, es igual al trabajo que se debe realizar para mover el objeto de un punto a otro, el cálculo de la energía potencial, es equivalente al cálculo del trabajo. Puesto que la fuerza que se requiere para alargar un muelle cambia con la distancia, el cálculo del trabajo implica una integral.energía potencialtrabajointegral

4 El trabajo se puede visualizar también como el área bajo la curva de la fuerza:área Un cuerpo elástico es aquel cuerpo deformable que recupera su forma y tamaño originales después de deformarse *. La deformación de éstos cuerpos es causada por una fuerza externa que actúa sobre ellos. Para definir la energía potencial elástica se introduce el concepto de un resorte ideal, que es aquel que se comporta como un cuerpo elástico, ejerciendo una fuerza en su proceso de deformación

5 Cuando un resorte ideal está estirado cierta longitud x (m), éste quiere volver a su longitud y forma original; es decir, cuando no está estirado. Para intentar lograrlo, el resorte ejerce una fuerza Fe definida por: Fe = k*x Donde k es la constante de fuerza del resorte, medido en N/m, y x es la deformación del resorte, medido en m. Cuando un cuerpo llega con una rapidez v, como se muestra en la figura anterior, el resorte se deforma y detiene al cuerpo; pero luego, cuando el resorte quiere volver a su longitud original, "empuja" al cuerpo dándole la misma rapidez v anterior. Ésta y otras situaciones describen que el resorte "almacena energía", convirtiéndola en energía cinética (el cuerpo sale con la misma rapidez de entrada al resorte).

6 En realidad, el resorte realiza trabajo, debido a que desplaza al cuerpo aplicándole una fuerza por una distancia d. Ésta distancia coincide con la deformación del resorte x. Entonces, el trabajo efectuado por el resorte es: Donde k es la constante de fuerza del resorte. Pero cuando un cuerpo deforma al resorte aplicándole una fuerza, se realiza trabajo sobre él, y esa fuerza es igual a la fuerza del resorte Fe = kx (tercera ley del movimiento). Éste trabajo efectuado sobre el resorte esnegativo, debido a que la fuerza tiene dirección contraria a la deformación del resorte. La energía potencial elástica U el se define de igual manera que la energía potencial elástica: a partir del trabajo realizado por la fuerza presente. Entonces:

7 Suponga que entre la deformación x, existen dos puntos x(1) Y x(2), como se muestra en la figura siguiente. El resorte está inicialmente deformado. El trabajo realizado sobre el bloque (trabajo hecho por el resorte) de x(1) a x(2) es: El cambio de energía potencial elástica ∆Uel = U(2) - U(1); de x(1) a x(2) es igual a:

8 Que es una relación muy parecida a la del trabajo realizado por el peso de un cuerpo y su energía potencial gravitatoria. *Definición obtenida de "Física Universitaria ", Sears - Zemansky, Young - Freedman, Volumen 1, novena edición

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