Ejemplos de energía potencial elástica: explicación exhaustiva y preguntas frecuentes

Cuando aplica fuerza a un elemento elástico, se deforma porque lo almacena como energía potencial elástica. A medida que libera la fuerza, el objeto vuelve a su forma original gracias a la energía almacenada, manteniendo el trabajo en progreso.

Los siguientes ejemplos de energía potencial elástica demuestran su impacto en diferentes aspectos de la vida diaria.

Arco estirado de un arquero: 

Hasta que se suelta el arco, la energía utilizada para doblarlo hacia atrás se almacena como elástico. energía potencial. Cuando se suelta el arco, la energía potencial elástica en el arco se convierte inmediatamente en energía cinética en la flecha. Arrow también es elástico. Cuando la cuerda tira de la flecha, se dobla y sale volando de la cuerda cuando el arco vuelve a su posición original.

Créditos de las fotos: Kurt Kaiser, Arco y flecha, CC0 1.0

Muelle en espiral: 

El resorte es el mejor ejemplo cuando se considera la energía potencial elástica: estirar o comprimir el resorte almacena la energía como energía potencial elástica. El resorte se puede estirar o comprimir durante un período prolongado sin perder energía. Esta característica del resorte se puede utilizar como amortiguador en dispositivos mecánicos como automóviles para minimizar el efecto de las carreteras en mal estado en los pasajeros.

Juguete de cuerda:

La llave de un juguete a cuerda es rígida y difícil de girar. Cuando gira la llave, está almacenando energía apretando el resorte principal, un resorte de metal fuerte. Tu energía no se desvanece mientras trabajas en ella; en cambio, se almacena como energía potencial elástica. Cuando suelta la tecla, la energía almacenada en el resorte principal se transforma en energía cinética, que alimenta el juguete. Un reloj de cuerda o un reloj utiliza el mecanismo exacto.

Muelle principal de un reloj de cuerda. Créditos de imagen: Chetvorno, Muelle real del despertador, CC0 1.0

Pierna prostética: 

Los usuarios de prótesis que desean participar en deportes recreativos suelen utilizar una prótesis para correr. Las prótesis para correr están hechas para almacenar energía en energía potencial elástica y luego convertirla en energía cinética. Tan pronto como el pie toca el suelo, se dobla y vuelve a su forma original. El corredor es empujado hacia adelante por la energía potencial elástica que se transforma en energía cinética.

Un tipo que corre con una prótesis de pierna. Autor de la foto: Elvar Freyr, Oscar Pistorius"(CC BY 2.0

Trampolín:

Los trampolines se utilizan para el buceo y también se conocen como trampolines, ya que están hechos de resortes. Un extremo del trampolín tiene bisagras, mientras que el otro se cuelga sobre un tirador de natación. Los buzos pueden ganar velocidad usando trampolines.

Cuando el buceador cae sobre el trampolín, ejercerá fuerza debido a su masa. Como resultado, el resorte de la tabla se comprimirá. Esta compresión del resorte se almacenará como energía potencial elástica. La energía potencial acumulada se liberará y se convertirá en energía cinética cuando el trampolín oscile. Ahora la tabla está empujando al buceador hacia arriba con una fuerza tremenda. El par de torsión de la tabla ayuda al buceador a girar en el aire.

Banda elástica: 

Las bandas de goma tienen propiedades elásticas, lo que significa que cuando se estiran o retuercen, vuelven a su forma original. Puede utilizarse para conectar varios objetos.

Se pueden usar bandas de goma para hacer un avión de juguete. Una goma elástica hiere la hélice de un avión de juguete porque almacena energía en su bobinado. La hélice gira a medida que arroja el avión, proporcionando empuje a la aeronave al convertir la energía potencial elástica almacenada en la banda de goma en energía cinética.

Pelota que rebota:

Cuando una pelota compuesta de material elástico, como la goma, golpea el suelo, su energía cinética se convierte en energía potencial elástica. Después de eso, esta energía se convierte nuevamente en energía cinética, lo que hace que la pelota rebote más alto. Las pelotas de goma tienen la mayor capacidad de rebote. La energía potencial elástica almacenada en la pelota hará que rebote en la pared de ladrillos cuando se contraiga.

Las pelotas de tenis y las raquetas son elásticas. Cuando la pelota choca con la raqueta, se comprime y cambia de forma de redonda a ovalada, almacenando energía como energía potencial elástica. La pelota volará hacia adelante después de que la raqueta doblada y la pelota hayan recuperado su forma original. Cuando juegas al golf o al baloncesto, suceden las mismas cosas.

Cuerda elástica:

Los saltadores de puenting tienen energía en forma de energía potencial gravitacional cuando saltan desde grandes alturas. Están en movimiento cuando saltan. La energía ahora se ha transformado en energía cinética. Todos sabemos que la energía se conserva en todo momento, y este es uno de los principios más fundamentales de la naturaleza en el universo. Entonces, cuando el saltador se detiene, esta energía cinética debe ir a alguna parte. Cuando el movimiento se detiene abruptamente, provoca una mayor energía a través del cuerpo del saltador, lo que provoca lesiones internas y trauma psicológico. Por lo tanto, el cordón elástico se utiliza para absorber significativamente la energía cinética y almacenarla en forma de energía potencial elástica que salva la vida del saltador.

cama elástica:

Saltar en un trampolín es entretenido y relajante. Saltar en un trampolín es un excelente ejemplo de ahorro de energía. Demuestra cómo la energía pasa del potencial a la cinética. La gravedad te da energía cinética cuando saltas en un trampolín. Cuando saltas en el trampolín, la colchoneta comienza a estirarse hacia abajo, convirtiendo la energía cinética en energía potencial elástica. La energía potencial elástica ahora se ha convertido en energía cinética, lo que hace que rebotes en el trampolín. Cuando saltas con otra persona, proporcionas el doble de energía cinética cuando aterrizas en la colchoneta. Implica que el resorte unido a la alfombra ganará el doble de energía potencial, lo que dará como resultado el doble de rebote.

Honda:

El objetivo de Slingshot es disparar un proyectil a un ritmo rápido. Se utiliza un tipo específico de goma elástica para lograr este objetivo. El proyectil se puede tirar con energía muscular. Cuanto más lo tira hacia atrás, más energía potencial elástica se crea. La energía elástica más almacenada se convertirá en más energía cinética, lo que proporcionará una mayor velocidad al proyectil.

Las catapultas funcionan según el mismo principio que los tirachinas. Las catapultas se utilizan para propulsar aviones en distancias cortas cuando no hay pista. Además, se ha utilizado como arma en el ejército desde la antigüedad.

Ejemplos de energía potencial elástica
Créditos de imagen: Maxpixel Imagen libre

Esponja:

La esponja es un absorbente robusto de agua y posee elasticidad. Usar una esponja para eliminar el agua de una superficie húmeda es una idea fantástica. Después de eso, puede quitar el agua aplastándola o girándola. La esponja contendrá energía potencial elástica durante este proceso y, una vez que se elimine la fuerza, volverá a su forma original.

Ratonera:

El propósito de una trampa para ratones es atrapar al ratón. Por lo general, se colocan en áreas donde hay evidencia de actividad de ratones en interiores. La ratonera se coloca cerca de la presa para que el ratón se sienta atraído por su olor. La energía potencial elástica acumulada del resorte estirado se convierte en energía cinética cuando el ratón se acerca a la presa. Debido a la energía cinética, la puerta se cerrará y el mouse quedará atrapado.

Acerca de Alpa P. Rajai

Soy Alpa Rajai, Completé mi Maestría en Ciencias con especialización en Física. Estoy muy entusiasmado con escribir sobre mi comprensión de la ciencia avanzada. Les aseguro que mis palabras y métodos ayudarán a los lectores a comprender sus dudas y aclarar lo que buscan. Aparte de la física, soy un Kathak Dancer entrenado y también escribo mis sentimientos en forma de poesía a veces. Sigo actualizándome en Física y todo lo que entiendo lo simplifico y lo mantengo directo al grano para que se entregue claramente a los lectores.
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