Física Final Dic 23 TFRA1 12A Trabajo y Energía

El bloque de masa m de la figura se encuentra en equilibrio en la posición indicada, sobre un plano horizontal sin rozamiento. Los resortes están relajados, asegurados en ambos extremos, y la constante del de la izquierda es el doble que la del otro. Ejerciendo una fuerza F sobre el bloque se lo desplaza una distancia x hacia la derecha, donde se lo sujeta para que quede en reposo. El trabajo realizado por F en este desplazamiento es:

 

 −1,5 kx2

 − kx2

 −0,5 kx2

 0,5 kx2

█ 1,5 kx2

 kx2

 

 ΔEm = W

 

Donde

ΔEm = variación de la energía mecánica = Emf – Emi

Emf = Energía mecánica final = Ecf + Epf + Epef

Ecf = Energía cinética final = 1/ 2 m vf^2 = 0

vf = velocidad final = 0

Epf = Energía potencial final = m g hf = 0

hf = altura final = 0

Epef = Energía potencial elástica final = 1/ 2 k x^2 + 1/ 2 2k x^2 = 3/2 k x^2

 

Emi = Energía mecánica inicial = Eci + Epi + Epei

Eci = Energía cinética inicial = 1/ 2 m vi^2 = 0

vi = velocidad inicial = 0

Epi = Energía potencial inicial = m g hi = 0

hi = altura inicial = 0

Epei = Energía potencial elástica inicial = 0

 

W = trabajo de la fuerza F

 

Reemplazando

W = 3/2 k x^2 = 1,5 k x^2