Considere un bloque en una mesa.
El bloque es empujado por el resorte unido a la pared,
se desliza sobre la mesa, y luego cae al suelo.
El bloque tiene una masa m = 1.
35 kg.
La constante de
resorte es k = 560 N / m, y el resorte se comprime inicialmente por 0.
11 m.
El bloque se desliza una
distancia d = 0.
65 m encima de la mesa de altura h = 0.
750 m.
El coeficiente de friccion cinetica
entre el bloque y la mesa es µk = 0.
16. ¿Que velocidad tendra el bloque cuando golpee en el suelo?
Utilizando teoría de la 2da Ley de Newton, tenemos :
∑Fx : Fs - Fk = m * a
∑Fy : N - mg = 0 → N = mg
donde :
Fs : Fuerza del resorte ( Fs = kx ; k : coeficiente de resorte ; x : compresion)
Fk : Fuerza de fricción (Fk = μk * N)
(560 N / m) * (0, 11 m) - (0, 16) * (1, 35 kg) * (9, 8 m / s ^ 2) = (1, 35 kg) * a
Despejando a :
a = 59, 48 N / (1, 35 kg)
a = 44, 06 m / s ^ 2
Al obtener la aceleración con la que el bloque sale del resorte y el recorrido que hizo sobre la mesa horizontal, se calcula la velocidad final con la que llega al borde de la mesa el bloque :
vf ^ 2 = 2 * a * x (vi = 0 m / s Cuando el bloque no ha despegado del resorte)
vf = √(2)(44, 06 m / s ^ 2)(0, 65 m)
vf = 7, 57 m / s
Con la velocidad anterior, el bloque empieza su descenso en caída libre.
Ahora estamos en presencia de un movimiento vertical con velocidad inicial a la anterior.
Para el cálculo de la velocidad final (cuando el bloque golpee el suelo) :
vf ^ 2 = vi ^ 2 - 2 * g * h
vf ^ 2 = (7, 57 m / s) ^ 2 - (2)(9, 8 m / s ^ 2)(0, 750 m)
vf = 6, 53 m / s
La velocidad con la que llegará al suelo será de 6, 53 m / s
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