Fuerza de resorte energía potencial y trabajo realizado

Es el trabajo realizado por la fuerza constante externa = a la energía potencial almacenada en el resorte.

es decir F X = 1 2 k X 2

pero sabemos F = k X pero entonces F X = k X 2

Tenga cuidado con simplemente multiplicar ambos lados de la Ley de Hooke por "x" para llegar a la energía potencial del resorte. Es solo una coincidencia que llegue a la ecuación correcta al hacer esto, y cualquier profesor de física que se precie deduciría puntos de prueba para tal derivación porque indica una falta de comprensión de los principios subyacentes involucrados.

Respuestas (2)

Una cantidad diferencial de trabajo es

d w = F . d X

Si F y X están en la misma dirección que en el caso del resorte, entonces la cantidad de trabajo realizado para comprimir el resorte es

W = ∫ F . d X = ∫ ( k X ) d X = k X 2 2

Espero que esto ayude.

Veamos bien la definición de cambio en la energía potencial del sistema. Se define como el negativo del trabajo realizado por las fuerzas conservativas internas del sistema.

Aquí, considerando las fuerzas internas del sistema, solo tenemos la fuerza del resorte que varía con el desplazamiento desde la posición de referencia.

Ahora ha aplicado la ecuación para el trabajo realizado como FX, lo cual es incorrecto aplicar aquí ya que la fuerza es variable en el sistema.

Ahora, el trabajo infinitesimal realizado por la fuerza del resorte al extender el resorte es (-kx.dx). Cuando integre esta ecuación de 0 a x, obtendrá la relación requerida.

Espero que esto ayude.

Todavía estoy confundido ... ¿No es el trabajo realizado por un agente externo igual a Fx aunque la fuerza sea constante?
Vea una muy buena descripción de la energía potencial y el trabajo realizado en CONCEPTOS DE FÍSICA por HC VERMA volumen 1.
Aquí la fuerza del resorte es variable ya que varía con el desplazamiento desde la posición de equilibrio, por lo que el trabajo realizado se da como integración de kx.dx.
Fuerza de resorte energía potencial y trabajo realizado
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