99. Problema 1 de ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 99: Problema 1 de Energía Potencial Elástica.
Tema: Energía y Trabajo.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 Para este problema hacemos un dibujo que nos ilustre la situación. Tenemos un muelle o resorte con su longitud natural, es decir sin deformación y luego vemos que ha presentado un estiramiento, una deformación X. Para pasar de esta posición a esta el muelle tuvo que haber sido sometido a la acción de una fuerza hacia la derecha, pero una fuerza que no es constante. Resulta que la fuerza que se aplica a un resorte obedece a la ley de Hooke que es igual a la constante elástica por la deformación que se produce en el resorte. La fuerza es directamente proporcional a la deformación, entre mayor sea la deformación mayor es la fuerza. Entonces a medida que el resorte se va estirando, se va corriendo hacia la derecha hasta llegar a este punto, la fuerza se va incrementando, luego no es una fuerza constante. Pero en cambio podemos hallar el trabajo realizado para pasar de este sitio a este, es decir hallar el gasto energético que se ha producido calculando que energía potencial elástica ha logrado acumular el resorte en esta posición, cuando ha sido estirado esta distancia. Los datos del problema son los siguientes, la constante elástica del resorte es de 765 Joules o Joules sobre metro cuadrado. Veamos aquí algo con las unidades, recordemos que si tenemos Joule o Joules es equivalente al producto newtons por metro, entonces si nosotros cambiamos la unidad Joule por newtons por metro y abajo tenemos metro cuadrado, vemos que podemos simplificar metro con metro y nos queda 765 newtons sobre metro, que es otra manera de expresar las unidades de la constante elástica, en este caso del resorte o muelle. Tenemos el valor de la deformación, es decir el estiramiento que sufre el muelle es de 8 centímetros, esta longitud debemos pasarla a metros y nos da 0.08 metros. Nos preguntan entonces el trabajo, pero decíamos que el trabajo lo vamos a encontrar como la energía potencial elástica que ha logrado acumular el resorte al momento de ser estirado, entonces vamos a aplicar la relación, la expresión para la energía potencial elástica, entonces dijimos trabajo se calcula como la energía potencial elástica acumulada por el resorte al ser estirado, energía potencial elástica es igual a un medio que la constante elástica por la deformación al cuadrado, vamos a reemplazar los valores, sería un medio por la constante elástica que vale 765 que ya está en las unidades del sistema internacional, por la deformación que es 0.08 debe ingresar en metros elevado al cuadrado. Resolviendo esa operación en la calculadora nos da un resultado de 2.45 joules o julios que es la unidad de energía pero que también es la unidad de trabajo, este es el gasto energético que debe realizarse, es decir el trabajo que se debe efectuar para que el resorte sea estirado esa distancia de 8 centímetros.
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