Suponga que un resorte ideal está unido a una pared en uno de sus extremos. Deje que una fuerza externa actúe sobre el resorte en otro extremo para estirar el resorte a una distancia . Si la constante del resorte es entonces el trabajo realizado por la fuerza externa será .
La expresión anterior para el trabajo realizado por una fuerza externa se obtiene mediante la integración. Volvamos a la definición de trabajo realizado. Se dice que se realiza trabajo sobre un objeto si 1) se aplica una fuerza sobre el objeto 2) se produce un desplazamiento del objeto
Mi pregunta es que en el resorte anterior no se ha producido el desplazamiento del resorte (debido a una fuerza externa) en su conjunto. En cambio, simplemente está "estirado". ¿Cómo podemos decir que ocurrió el desplazamiento del objeto (resorte) y se realizó el trabajo?
El mismo criterio también se aplica a todos los cuerpos elásticos. Por ejemplo ● trabajo realizado al comprimir un gas ideal( trabajo) ● trabajo realizado al extender un cable que tiene un módulo joven Y( )
¡No sé cuál es la forma correcta de definir el desplazamiento! Por favor, ayúdame a entenderlo.
Si el resorte se ha estirado, algo debe haberlo estirado. Es el trabajo realizado por ese algo que estás calculando. Ese trabajo se ha realizado en el resorte, por lo que la energía potencial del resorte ha aumentado en una cantidad igual al trabajo realizado en él.
Para dar un ejemplo concreto, suponga que está sosteniendo el extremo del resorte. Entonces tu mano ejerce una fuerza y tu mano se mueve una distancia . El trabajo realizado por tu mano está dado por:
dónde es el desplazamiento de tu mano. Para una primavera ideal dándonos la expresión para el trabajo realizado en función del desplazamiento de su mano:
imagen357
Steven