1. Un resorte ideal de constante k = 200 N/m se comprime 0,10 m desde su longitud natural. ¿Qué energía potencial elástica almacena?

Energía almacenada en un resorte. Los datos y condiciones del esquema están descritos en el enunciado.

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La energía potencial elástica es 1 J. En el modelo ideal se calcula como k·x22, usando la deformación respecto de la longitud natural.

  • Al reemplazar se obtiene 200 N/m · (0,10 m)22 = 1 J. La deformación al cuadrado vale 0,010 m².
  • Los 2 J omiten la división entre dos. Los 20 N corresponden al módulo de la fuerza elástica final, no a energía. Usar 10 J implica no elevar correctamente la deformación al cuadrado.

La fuerza del resorte crece con la deformación; por eso no se multiplica simplemente la fuerza final por todo el recorrido. El trabajo de compresión ideal equivale al área triangular bajo su gráfico fuerza–deformación. La longitud total del resorte no reemplaza a la deformación en esta expresión. Tanto comprimir como estirar almacenan energía positiva en el modelo ideal.

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