Desde 2metros dr altura dejamos caer una bola de 100 g sobre un resorte que se comprime 5 cm?
Desde 2metros dr altura dejamos caer una bola de 100 g sobre un resorte que se comprime 5 cm.
Desde 2metros dr altura dejamos caer una bola de 100 g sobre un resorte que se comprime 5 cm.
En resumen
Desde 2metros de altura dejamos caer una bola de 100 g sobre un resorte que se comprime 5 cm. Aunque da la impresión de que faltan datos en este problema, se puede resolver.
Desde 2metros de altura dejamos caer una bola de
100 g sobre un resorte que se comprime 5 cm.
Aunque da la impresión de que faltan datos en este
problema, se puede resolver.
Con los datos aportados se puede calcular la
velocidad con la que cae la bola, la fuerza ejercida sobre el resorte para alcanzar
ese valor de compresión, y la constante k del resorte.
Calculamos primero la velocidad con la que la bola
llega al resorte.
En caída libre la velocidad final (Vf) está dada por la
relación entre la velocidad inicial (Vi), la gravedad (g), y la distancia o en
este caso la altura (h).
Consideraremos : a) la bola se DEJA caer, no es
lanzada ; b) la gravedad que usaremos es de 9, 81 m / s2.
La relación
está dada por la ecuación :
Vf² = V₀² + 2(g x h)
Como la
bola se DEJA caer, la V₀ = 0
Vf² = 0 m / s + 2(9, 81m / s²)(2 m)
Vf² = 39, 24
Vf = √39, 24
Vf = 6, 26 m / s
Ahora bien la fuerza capaz de deformar el resorte está dada
en función al producto de la masa por la gravedad (llevamos la masa de gr a Kg) :
F = m.
G
F = 0, 1
Kg x 9, 81m / s²
F =
0, 981 Kg x m / s² ó 0, 981 N
Nos
queda por calcular la constante (k) del resorte
Tenemos la fórmula para el cálculo de la fuerza (F) teniendo
la constante (k) y la diferencia de longitud de un resorte (Δx)
F = - k x Δx
0, 981 N = k x 0, 05 m
k = 0, 981 N / 0, 05 m
k =
19, 62 N / m.
Respuesta : 200 N / mExplicación :
A) La energía potencial elástica que almacena el resorte cuando impacta el cuerpo ha de ser igual a la energía potencial gravitatoria que posee el cuerpo al inicio : : b) Para determinar la velocidad del impacto debemos…
El trabajo que realiza un resorte es : T = 1 / 2 k x², siendo x la deformación. Si la deformación se duplica, el trabajo se cuadruplica. Saludos Herminio.
Em inicial = Em Final m. G. h = k . X² / 2 = a. - m = k . X² / 2. G . h = 500N / m. (0, 25)² / 2. 10m / s². 8m = 0, 19Kg b. - m. g. H = m . V² / 2 = g . H = V² / 2 V = √2. G . h = √ 2. 10 m / s². 8m = 12, 6m / s.