x - ies ana maría matute

I.E.S. Ana Mª Matute Velilla de San Antonio
Destacar que en la expresión obtenida para la energía potencial asociada al
peso, la ‘h’ era en realidad la coordenada ‘y’ de la posición del objeto. La libertad que
teníamos en su momento para situar el sistema de referencia donde nos pareciese
conveniente la seguimos manteniendo, lo que en este caso se traduce en que
podemos fijar el origen de alturas donde queramos, la única condición será
comunicarlo oportunamente a quien corresponda. Esto quiere decir que nosotros
podemos decidir a que punto queremos asignar altura cero, normalmente el punto
escogido será el suelo, pero no tiene que ser así, si lo preferimos podemos asignar
altura cero a la superficie de la mesa de laboratorio en la que estamos
experimentando o incluso al techo, naturalmente puntos situados por encima de
nuestro origen tendrán alturas positivas y los situados por debajo alturas negativas.
No debe crearnos ningún conflicto el hecho de tener alturas negativas, y por
tanto energías potenciales negativas, ya que como estamos viendo en las
expresiones que obtenemos, la importante en física no es el valor total de la energía
contenida en un cuerpo, sino las ganancias o pérdidas de energía sufridas por él. La
energía total no sólo es imposible de calcular en muchos casos, sino que depende
como acabamos de ver, del origen (en nuestro caso de alturas) que haya escogido
cada uno.
Energía potencial elástica
Es ésta la energía potencial asociada a resortes o muelles, del tipo de los que
se describen en la ley de Hooke que recordamos.
r r
F = −K
⋅ ∆x
⋅i
en la que el muelle se supone alineado con el eje ‘X’ y la fuerza ejercida por él es
proporcional al alargamiento o compresión del muelle y de sentido opuesto.
No deduciremos en este caso la expresión de la energía potencial, por ser
demasiado complicado, y nos limitaremos a darla.
E P = ½ K (∆x) 2
En este caso también se puede escoger arbitrariamente un origen para
energías potenciales, existe sin embargo, en este caso, un acuerdo respetado por
todo el mundo, y también por nosotros, que fija el origen de energías potenciales
elásticas en el punto de equilibrio del muelle, es decir, cuando el muelle no está
estirado ni comprimido, y por tanto no hace fuerza. Como se puede comprobar si ∆x
= 0 entonces E P = 0.
Es interesante comprobar que también en este caso (y en todos) se cumple la
regla que dedujimos de que las fuerzas conservativas tiran de los cuerpos en el
sentido de disminuir su E P . En efecto la fuerza ejercida por el muelle va siempre en
el sentido de disminuir el alargamiento o compresión, es decir de disminuir |∆x| y por
tanto la E P .
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