Fórmula F = kx – Práctica de la ley de Hooke
F = kx — Ley de Hooke para un resorte ideal (módulo)
En un resorte ideal, el módulo de la fuerza recuperadora es F = k x, donde x es el estiramiento o la compresión desde el equilibrio. La energía es U = ½kx² — no las mezcles.
Guía — cómo usar esta fórmula
- 1. Convierte el estiramiento a metros si k está en N/m.
- 2. Usa F = kx, k = F/x o x = F/k.
- 3. En equilibrio colgado: kx = mg → x = mg/k.
- 4. La energía es ½kx², no Fx.
Derivación
La ley de Hooke modela un resorte lineal:
- Ley de fuerza (módulo):
F = kx - Energía potencial elástica:
U = \tfrac{1}{2}kx^{2}
Convierte cm → m antes de usar k en N/m.
Ejemplos
Ejemplo: k = 200, x = 0,1 m
F = 20 N.
Ejemplo: hallar k
F = 40 N, x = 0,2 m → k = 200 N/m.