Calculadora de energía potencial elástica

PE = ½kx²

Calcule la energía potencial elástica almacenada en un resorte. PE = ½kx² — energía de deformación.

Interfaz de usuario de la calculadora

Calcular

Constante de resorte k (N/m)

Deformación x (m)

Ingrese los valores anteriores para calcular

Cómo se calcula

PE = ½ × k × x²

k en N/m, x (extensión/compresión) en metros

Resultado en julios

Fórmula y variables

Fórmula

PE = ½kx²

Tabla de variables

Símbolo	Cantidad	Unidad SI
PE	Energía potencial elástica	J
k	Constante de resorte	N/m
x	Extensión o compresión	m

Enlace teórico

→ Artículo sobre movimiento armónico simple

Guía de interpretación y uso

Cómo utilizar esta calculadora

Esta calculadora de energía potencial elástica está diseñada para realizar comprobaciones físicas rápidas y revisión de problemas resueltos. Ingrese valores en las unidades que se muestran al lado de cada entrada, luego compare el resultado con la fórmula y la tabla de variables antes de usarlo en una solución más larga. La calculadora hace la aritmética, pero la física aún depende de elegir un modelo que coincida con la situación.

Comience identificando el sistema, las cantidades conocidas y la cantidad que desea encontrar. Si un valor se da en una unidad que no pertenece al SI, conviértalo antes de sustituirlo. Una respuesta numérica correcta con unidades mixtas aún puede ser físicamente incorrecta, especialmente cuando se trata de unidades al cuadrado, segundos inversos, cargas, temperaturas o distancias.

Supuestos y límites

La fórmula PE = ½kx² es un modelo, no una descripción universal de todos los casos posibles. Se supone que las cantidades en la tabla de variables son las cantidades relevantes para el problema y que los efectos ocultos son insignificantes o ya están incluidos en los datos de entrada. Si la fricción, el arrastre, las velocidades relativistas, los campos cambiantes, la temperatura no constante o los efectos específicos de la geometría son importantes, compruebe si se necesita un modelo más completo.

Utilice el resultado como verificación de magnitud y unidades. Pregunte si la respuesta tiene el signo correcto, si crece o se reduce cuando cambia una entrada y si los casos límite tienen sentido. Establecer una entrada en cero, duplicar una cantidad o utilizar un valor muy grande suele ser suficiente para detectar una elección de fórmula o un error de unidad antes de llegar a una respuesta final.

Ejemplo resuelto

Un resorte (k = 200 N/m) se comprimió 0,1 m. Encuentra energía almacenada.

Paso 1: PE = ½kx²

Paso 2: PE = ½ × 200 × (0,1)²

Paso 3: PE = 100 × 0,01

Respuesta: PE = 1 J

Errores comunes

Tenga en cuenta el factor ½ y que x está al cuadrado: duplicar x cuadriplica la energía
Válido sólo dentro del límite elástico (región de la ley de Hooke)
La energía es la misma para extensión o compresión de igual magnitud

Relacionado

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Preguntas frecuentes

¿Dónde se almacena la energía?

En la deformación del material del resorte. Se convierte en energía cinética cuando se libera, lo que genera oscilaciones.

¿Por qué x² y no x?

Debido a que la fuerza aumenta linealmente con x (F = kx), el trabajo para estirarla (área bajo la gráfica F-x) es el triángulo ½kx².