Trabajo y energía
Trabajo y energía
El péndulo simple
El muelle elástico (I)
El muelle elástico (II)
El muelle elástico (III)
Partícula unida a una goma
Trabajo y energía (el bucle)
El péndulo cónico
Equilibrio y estabilidad (I)
Equilibrio y estabilidad (II)
Equilibrio y estabilidad (III)
Equilibrio y estabilidad (IV)
Movimiento sobre una cicloide (I)
Movimiento sobre cúpula semiesférica
Movimiento sobre sup. semicircular
Carrera de dos esquiadores
Movimiento sobre una cicloide (II)
Movimiento sobre una parábola
Consideremos un bloque de masa m que se coloca sobre un muelle vertical de constante k y de longitud L0 sin deformar. El conjunto formado por el muelle y el cuerpo empezará a oscilar alrededor de una altura de equilibrio, y con una amplitud que vamos a determinar.
Balance energético
El cuerpo está sometido a la acción de dos fuerzas conservativas, el peso cuya energía potencial es mgh, y la fuerza que ejerce el muelle cuya energía potencial elástica es kx2/2.
El nivel cero de energía potencial gravitatoria lo podemos poner donde queramos. El nivel cero de la energía potencial elástica es aquél en el que el muelle se encuentra sin deformar.
Ponemos el nivel cero de energía potencial gravitatoria en x=-x0, en la posición de equilibrio.
Actividades
Se introduce
- La constante elástica del muelle (N/m), en el control de edición titulado Constante elástica
- La masa del cuerpo (kg), en el control de edición titulado Masa del bloque
Se pulsa el botón titulado Inicio para que el programa verifique los datos. Si estos son correctos, se pulsa a continuación el botón titulado Empieza. Observamos el movimiento del sistema oscilante
Cada vez que se realice un nueva "experiencia" se pulsa el botón titulado Inicio.
Las tras clases de energías (cinética, potencial, potencial elástica) se representan mediante barras de colores. Podemos observar que la energía cinética y la energía potencial elástica son ambas positivas. Pero la energía potencial gravitatoria puede se positiva o negativa, ya que hemos puesto el nivel cero de energía potencial en la posición de equilibrio x0. La suma de las tres clases de energías es constante.