Fuerza elstica Surge al deformarse los cuerpos Su

Fuerza elástica • 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.

Fel =-k · x Fel : Fuerza elástica x : longitud de la deformación k : constante elástica El signo(-) indica que su sentido es opuesto a la deformación.

¿Cómo determinar el trabajo realizado por la fuerza elástica?

X 0 Resorte no deformado X 1 Fel(1) = - k · x 1 X 1: elongación del resorte (distancia al punto donde el muelle no está deformado)

Resorte no deformado X 2 Fel(2) = - k · x 2

X 1 Fel 1 XF 2 el(1) = - k · x 1 Fel 2 Fel(2) = - k · x 2

¿De qué factores depende la energía potencial elástica?

Energía potencial elástica Epel = k· 2 x 2 Unidad de medida joule (J) Epel = Epel(2) - Epel(1)

El trabajo de la fuerza elástica es igual a la variación de la energía potencial elástica tomada con el signo contrario. W = – Epel 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: Epel = 2 kx 2 sustituyendo 10 000 N/m (5. 10 -2 m)2 Epel = 2 4 -4 2 Epel = 10 N/m. 25. 10 m 2 Epel = 12, 5 J

Determina la energía que se transfiere a un dinamómetro de constante elástica 3 k= 1, 8· 10 N/m que se estira 2, 0 cm.

Incógnita W-? Solución Datos 3 k = 1, 8· 10 N/m x = 2, 0 cm = 2, 0· 10 -2 m x 0= 0 2, 0 cm x

W = – ΔEpe W = – (Epe W= _ ( – Epe 0) 2 kx 2 _kx 0 2 2 0 )

W= W= _ 3 1, 8· 10 -2 N/m · (2, 0· 10 2 m) 2 _ 3 1, 8· 10 W = – 0, 36 J -4 N/m · 4, 0· 10 2 2 m

El área bajo la recta es numéricamente igual al valor del trabajo de la fuerza. F(N) F WF = F Δs h A=F Δs 0 A=bh b x x(m)

El área bajo la recta es numéricamente igual al valor del trabajo de la fuerza. F(N) Fbe xh A A == 22 2 x k A= 2 h Fe=kx A 0 b x x(m)

¿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 x 1= x 2 W= _ (2 ) 2 2 2 kx 2 _ kx 1 =0

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)