\[U=\frac{1}{2}kx^2\]
Variables
Uenergía potencial (J)
kconstante elástica del resorte (N/m)
xdesplazamiento desde el equilibrio (m)
Descripción
¿Qué calcula esta fórmula?
La fórmula de energía potencial del oscilador armónico calcula la energía potencial elástica almacenada en un sistema que experimenta movimiento armónico.
Cuándo se utiliza
Se utiliza en mecánica clásica, física molecular, análisis de vibraciones y mecánica cuántica para modelar resortes o fuerzas restauradoras armónicas.
Ejemplo
Un resorte tiene:
k = 250 N/m
x = 0.08 m
Fórmula:
U = (1/2)*k*x²
Sustitución:
U = (1/2) × 250 × (0.08)²
Resultado:
U = 0.80 J
El oscilador armónico almacena 0.80 J de energía potencial.
Aplicaciones
- Mecánica de resortes
- Sistemas vibratorios
- Aproximaciones de enlaces moleculares
- Análisis de oscilaciones
- Modelos cuánticos de oscilador armónico