Física 1 Clase 5 Ejercicio 38

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Guía de física 2do CUATRIMESTRE 2023 
Física 1 Clase 5 Ejercicio 38 
Para hallar la fuerza restauradora en un sistema masa-resorte en una posición determinada, 
necesitamos conocer la constante del resorte (k) y el desplazamiento del sistema respecto a su 
posición de equilibrio. 
 
La fuerza restauradora es una fuerza que actúa sobre el sistema masa-resorte y está dirigida hacia 
la posición de equilibrio. Es la responsable de restaurar el sistema hacia su posición de equilibrio 
cuando se encuentra desplazado. 
 
La ley de Hooke establece que la fuerza restauradora (F) en un resorte es directamente proporcional 
al desplazamiento (x) del sistema respecto a su posición de equilibrio y está relacionada con la 
constante del resorte (k). La fórmula para calcular la fuerza restauradora es: 
 
Fuerza restauradora (F) = -k * x 
 
Donde: 
- Fuerza restauradora (F) se mide en newtons (N). 
- Constante del resorte (k) se mide en newtons por metro (N/m). 
- Desplazamiento del sistema respecto a su posición de equilibrio (x) se mide en metros (m). 
 
Explicación paso a paso: 
 
1. Asegúrate de que todas las unidades estén en el Sistema Internacional (SI) para realizar los 
cálculos correctamente. 
 
2. Conoce el valor de la constante del resorte (k) y el desplazamiento del sistema respecto a su 
posición de equilibrio (x). 
 
3. Sustituye los valores conocidos en la fórmula de fuerza restauradora para calcular la magnitud 
de la fuerza en la posición determinada. 
 
Guía de física 2do CUATRIMESTRE 2023 
Un ejemplo: 
 
Supongamos que tenemos un sistema masa-resorte en el cual la constante del resorte es de 50 N/m 
y el sistema se encuentra desplazado 0.2 metros respecto a su posición de equilibrio. 
 
Vamos a calcular la fuerza restauradora en esta posición: 
 
Fuerza restauradora (F) = -k * x 
 
F = -50 N/m * 0.2 m 
 
F = -10 N 
 
La fuerza restauradora en esta posición determinada es de -10 newtons (N). El signo negativo 
indica que la fuerza está dirigida hacia la posición de equilibrio, lo que significa que actúa para 
restaurar el sistema hacia su posición original. 
 
La ley de Hooke es un principio fundamental en el estudio de sistemas masa-resorte y se aplica en 
diversos campos, desde la dinámica de sistemas mecánicos hasta la caracterización de materiales 
elásticos. Esta relación lineal entre la fuerza y el desplazamiento permite entender cómo los 
sistemas masa-resorte responden a las fuerzas aplicadas y cómo su comportamiento está 
relacionado con la constante del resorte y el desplazamiento.