Post on 23-Jan-2016
• Surge al deformarse los cuerpos.
•Su valor absoluto es proporcional a la deformación.
•Está dirigida hacia la posición de equilibrio, en sentido contrario a la dirección del desplazamiento del cuerpo durante la deformación.
Fuerza elástica
Fel : Fuerza elástica
x : longitud de la deformación
k : constante elástica
El signo(-) indica que su sentido es opuesto a la deformación.
Fel =-k · x Fel =-k · x
¿Cómo determinar el trabajo realizado
por la fuerza elástica?
Resorte no deformadoX0
X1: elongación del resorte (distancia al punto donde el muelle no está deformado)
X1
Fel 1Fel 1
Fel(1) = - k · x1
Resorte no deformado
X2
Fel 2Fel 2
Fel(2) = - k · x2
Fel 1Fel 1
X1
Fel 2Fel 2
X2 Fel(1) = - k · x1
Fel(2) = - k · x2
¿De qué factores depende la energía potencial elástica?
Energía potencial elástica
Unidad de medida joule (J)
Epel = Epel(2) - Epel(1) Epel = Epel(2) - Epel(1)
k · x2k · x2
22Epel =Epel =
El trabajo de la fuerza elástica es igual a la variación de la energía potencial elástica tomada con el signo contrario.
W = – EpelW = – Epel
W = - (Epel(2) - Epel(1) ) W = - (Epel(2) - Epel(1) )
Problema propuesto
Calcula la Ep de un resorte si su constante de elasticidad es de
10 000 N/m y se le comprime 5 cm .
Resolución:Resolución:
Epel = kx2
2sustituyendosustituyendo
Epel =Epel =10 000 N/m (5 . 10-2 m)210 000 N/m (5 . 10-2 m)2
22
Epel =Epel = 10 4 N/m .25 .10-4 m210 4 N/m .25 .10-4 m2
22Epel = 12,5 J
Determina la energía que se transfiere a un dinamómetro de
constante elástica k= 1,8·103 N/m que se
estira 2,0 cm.
Solución
W - ?
Incógnita
Datos
k = 1,8·103 N/m
x = 2,0 cm 2,0 cm
x0= 0
x
= 2,0·10-2 m
W = – (Epe – Epe0)
W = – ΔEpe
kx2 kx02
2 2 _ ( )W = _
0
1,8·103 N/m · 4,0·10-4 m2
2W =_
W =1,8·103 N/m · (2,0·10-2 m)2
2_
W = – 0,36 J
x(m)
F(N)
0 x
F
El área bajo la recta es numéricamente igual al valor del trabajo de la fuerza.
b
h
WF = F Δs
A = b h A = F Δs
A
x(m)
F(N)
0 x
Fe=kx
El área bajo la recta es numéricamente igual al valor del trabajo de la fuerza.
A =Fe
x
2
A =kx2
2
b
h
A =b h2
¿El trabajo de la fuerza elástica depende de la trayectoria? Justifica tu
respuesta.
Fuerzas conservativas:
Todas las fuerzas cuyo trabajo no depende del camino recorrido, sino de las posiciones inicial y final, o lo que es equivalente, cuyo trabajo en
una trayectoria cerrada es nulo.
Trayectoria cerrada
= 0
x1= x2
kx22 kx1
2
2 2 _ ( )W = _
El trabajo de la fuerza elástica no depende de la trayectoria sino de la posición inicial y final.
La fuerza elástica es una fuerza conservativa.
Actividad extraclase
Preguntas 1,2,3
(Parte correspondiente a la fuerza elástica. Pág 11)