La fuerza elástica (recuperadora) es directamente
proporcional al alargamiento (x), siendo k la constante recuperadora del muelle:
La fuerza de un muelle es una fuerza conservativa.
Una fuerza conservativa es aquella cuyo trabajo depende únicamente de las posiciones inicial y final de la partícula y no de la trayectoria que ésta ha descrito para ir desde la posición inicial a la final.
Una fuerza conservativa es aquella cuyo trabajo depende únicamente de las posiciones inicial y final de la partícula y no de la trayectoria que ésta ha descrito para ir desde la posición inicial a la final.
El trabajo de una fuerza conservativa viene dado por:
Las unidades de energía potencial en el Sistema Internacional son los julios (J).
Energía Potencial Elástica
Integrando esta ecuación entre cero y x se obtiene la expresión para la energía potencial elástica:
Se ha tomado nivel cero de energía potencial a la posición de equilibrio. Por tanto la energía potencial elástica asociada a la deformación x es:
La energía potencial máxima se produce cuando x=A
Energía cinética
La Energía cinética máxima se produce cuando x=0
Energía del
Si no existe rozamiento entre el suelo y la masa, la energía mecánica de esta última se conserva. La suma de la energía cinética y potencial debe ser siempre constante:
ETOTAL = EC + EP
En la siguiente figura se ha representado la energía total, la energía potencial elástica y la cinética para distintas posiciones de una partícula que describe un movimiento armónico simple.
La energía mecánica se conserva, por lo que para cualquier valor de x la suma de la energía cinética y potencial debe ser siempre:
