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Se lanza un objeto de masa 9, 9 kg directamente hacia abajo desde la parte más alta de un edificio de 64 m de altura con una rapidez de 10, 8 m / s?

Se lanza un objeto de masa 9, 9 kg directamente hacia abajo desde la parte más alta de un edificio de 64 m de altura con una rapidez de 10, 8 m / s. Para amortiguar la caída, se diseñó un dispositivo que consta principalmente de un resorte de constante elástica 2856 N / m. Calcule la máxima compresión en metros que sufre el resorte. Por favor con procedimiento y bien explicado. Gracias.

Mejor respuesta

Blackfire
8

Ubicamos el origen de coordenadas en el punto donde la masa que cae queda en reposo, después de recorrer una distancia de 64 m + x

Toda la energía inicial del objeto se transforma en energía potencial elástica den el resorte

1 / 2 m Vo² + m g (h + x) = 1 / 2 k x² ; reemplazamos valores.

1 / 2 .

9, 9 kg (10, 8 m / s²) + 9, 9 kg .

9, 80 m / s² (64 m + x) = 1 / 2 .

2856 N / m .

Quitamos paréntesis : (omito las unidades)

6787 + 97, 02 x = 1428 x², o bien :

1428 x² - 97, 02 x - 6787 = 0 ; ecuación de segundo grado en x

Sus raíces son : x = 2, 21 m (la otra solución es negativa, se desecha)

Saludos Herminio.