Calculadora de energía potencial elástica: Ep = ½·k·x²
Calcula la energía potencial elástica que guarda un resorte estirado o comprimido, y su fuerza restauradora, a partir de la constante elástica y la deformación.
Cómo funciona
Ep = ½ · k · x² · fuerza del resorte F = k · x
Cuando estiras o comprimes un resorte, el trabajo que haces queda guardado como energía potencial elástica. Como la fuerza crece en proporción a la deformación (ley de Hooke), la energía crece con el cuadrado de la deformación: si lo estiras el doble, guarda cuatro veces más energía. Esa energía se libera cuando el resorte regresa a su longitud natural.
Ejemplo resuelto
Sofía comprime 5 cm (0.05 m) el resorte de un juguete lanzador, que tiene k = 400 N/m. La energía guardada es Ep = ½ × 400 × 0.05² = ½ × 400 × 0.0025 = 0.5 J, y el resorte empuja de regreso con F = 400 × 0.05 = 20 N.
Fuentes: Elastic energy — Wikipedia
Preguntas frecuentes
¿Por qué la energía depende del cuadrado de la deformación?
La fuerza del resorte sube de cero a k·x mientras lo estiras, así que la fuerza promedio es la mitad del máximo. El trabajo es fuerza promedio por distancia: ½·k·x · x = ½·k·x².
¿Un resorte comprimido también guarda energía?
Sí. Como x va al cuadrado, comprimirlo cierta distancia guarda la misma energía que estirarlo esa misma distancia. La energía potencial elástica siempre es positiva.
¿Dónde se aprovecha la energía potencial elástica?
En todo lo que usa resortes o materiales elásticos: trampolines, suspensiones de autos, relojes de cuerda, arcos y resorteras guardan esta energía y la convierten en movimiento.
¿En qué unidades se expresa?
Si k está en N/m y x en metros, la energía sale en joules (J). Si mides la deformación en centímetros, divídela entre 100 antes de usar la fórmula.
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Estimación con fines educativos. Revisa la fórmula y las unidades para tu caso concreto.