Tengo una duda sobre el trabajo realizado por la fuerza elástica.
La fórmula general del trabajo es: ; si tomamos que el estado en que el resorte está en reposo, tenemos: para ambos casos donde el resorte se comprime y se estira. Pero, ¿no es esto contrario al hecho de que el trabajo es una fuerza conservativa? desde eso
( representa el caso en que el resorte pasa de la posición de compresión a la posición estirada, y W' al revés)
El signo menos en la Ley de Hooke te dice que la dirección de la fuerza restauradora es opuesta a la dirección de la fuerza que debe aplicarse cuando el resorte se estira o se comprime. Se debe usar una nueva convención de signos cuando se calcula el trabajo realizado en un resorte que va desde el estiramiento hasta la compresión, porque se deben aplicar fuerzas en direcciones opuestas para realizar ese trabajo.
También tenga en cuenta que cuando el resorte se estira y usted reduce lentamente la fuerza sobre el resorte para permitir que regrese a la posición de equilibrio antes de aplicarle compresión, el resorte está haciendo un trabajo negativo para llegar a esa posición de equilibrio, asumiendo que la dirección del tramo es la dirección positiva. Por lo tanto, cuando estiras el resorte y luego lo dejas volver a su posición de equilibrio, el trabajo neto realizado es igual a cero. Obviamente, se aplica un argumento similar cuando se comprime el resorte, donde el trabajo de compresión es negativo y el resorte realiza un trabajo positivo para volver a la posición de equilibrio, suponiendo nuevamente que la dirección de estiramiento del resorte es positiva.
Es posible que deba definir cuidadosamente sus símbolos. El trabajo que realiza al estirar o comprimir un resorte a una distancia x del equilibrio es positivo. El trabajo realizado por el resorte en esa situación es negativo, pero le estás dando energía potencial positiva. Si lo devuelve al equilibrio, estará haciendo un trabajo positivo y usted negativo. Si lo libera desde una posición de energía potencial positiva, la energía se conservará a medida que pasa de potencial a cinética, y luego nuevamente de cinética a potencial después de pasar por el equilibrio.