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En una mesa horizontal sin fricción, una caja de 5?

En una mesa horizontal sin fricción, una caja de 5. 20 kg abierta de arriba se sujeta a un resorte ideal, cuya constante de fuerza es de 375 N / m. Dentro de la caja hay una piedra de 3. 44 kg. El sistema oscila con una amplitud de 7. 50 cm. Cuando la caja ha alcanzado su rapidez máxima, la piedra se sale repentinamente de la caja hacia arriba sin tocar ésta. Calcule a) el periodo y b) la amplitud del movimiento resultante de la caja. C) Sin realizar cálculos, ¿el nuevo periodo es mayor o menor que el periodo original? ¿Cómo lo sabe?

En resumen

Respuesta : Datos : m1 = (5. 2 + 3. 44) kg = 8. 64 kgm2 = 5. 2 kgk = 375 N / m A1 = 7. 5 cm = 0. 075 mPara calcular las frecuencias angulares : w1 = raíz(k / m1) = raíz(375 / 8. 64) = (6. 588) * (rad / s)w2 = raíz(k / m1) = raíz(375 / 5. 2) = (8.

Mejor respuesta

Mary170107owr900
10

Respuesta : Datos :

m1 = (5.

2 + 3.

44) kg = 8.

64 kgm2 = 5.

2 kgk = 375 N / m A1 = 7.

5 cm = 0.

075 mPara calcular las frecuencias angulares : w1 = raíz(k / m1) = raíz(375 / 8.

64) = (6.

588) * (rad / s)w2 = raíz(k / m1) = raíz(375 / 5.

2) = (8.

492) * (rad / s) Para calcular el periodo resultante : a)T2 = 2 * π / w2 = 2 * π / 8.

492 = 0.

73988 sPara calcular la amplitud resultante : b)Por la ley de conservación de la energía, E = K + U, siendo, E la energía total del sistema, K la energía cinética, y U la energía potencial.

Cuando la rapidez es máxima, U = 0 ; entonces K1 = K2, las energías cinéticas antes y después de que saliera la piedra.

K1 = A1 * w1 ; K2 = A2 * w2A1 * w1 = A2 * w2A2 = A1 * w1 / w2 = (0.

075 * 6.

588) / 8.

492 = 0.

058184 mc) El nuevo periodo es menor, pues la frecuencia aumenta al retirarle peso.

Otras 1 respuestas

Respuesta 2

Elenacb
7

Datos : m = 5, 2 kgK = 375 N / mm2 = 3, 44 kgX = 7, 5 cm = 0, 075 mVelocidad : F = E - k * X = 0, 5mV² + 0, 5KX²375 N / m * 0, 075m = 0, 5 * 5, 5 kgV² + 0, 5 * 375N / m * (0, 075m)²28, 125 = 2, 75V² + 1, 05528, 125 - 1, 055 / 2, 75 = V²V = 5, 2 m / segPeriodo : V = X / tt = X / Vt = 0, 075m / 5, 2m / segt = 0, 014 segFrecuencia : f = 1 / 0, 014segf = 71, 43 HzAmplitud del movimiento resultante : V = λ * fλ = V / fλ = 5, 2 m / seg / 71, 43 Hzλ = 0, 073 mSin realizar cálculos, ¿el nuevo periodo es mayor o menor que el periodo original?

¿Cómo lo sabe?

Como la amplitud del sistema es menor el tiempo es menor.