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Una piedra de 15?

Una piedra de 15. 0 kg baja deslizándose una colina nevada, partiendo del punto A con una rapidez de 10. 0 m / s. No hay fricción en la colina entre los puntos A y B, pero sí en el terreno plano en la base, entre B y la pared. Después de entrar en la región áspera, la piedra recorre 100 m y choca con un resorte muy largo y ligero, cuya constante de fuerza es de 2. 00 N / m. Los coeficientes de fricción cinética y estática entre la piedra y el suelo horizontal son de 0. 20 y 0. 80, respectivamente. A) ¿Qué rapidez tiene la piedra al llegar al punto B? B) ¿Qué distancia comprimirá la piedra al resorte? C) ¿La piedra se moverá otra vez después de haber sido detenida por el resorte?

5Juliosolano12
FísicaNivel Básico

Pregunta de Física · 1 respuesta · 5 votos · mejor respuesta de Janeeee

En resumen

Datos : m = 15 kg V = 10m / seg d = 100m μc = 0, 20 μe = 0, 80 h = 20m X = 15 m K = 2 N / m a) ¿Qué rapidez tiene la piedra al llegar al punto B?

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Mejor respuesta

Janeeee
8

Datos :

m = 15 kg

V = 10m / seg

d = 100m

μc = 0, 20

μe = 0, 80

h = 20m

X = 15 m

K = 2 N / m

a) ¿Qué rapidez tiene la piedra al llegar al punto B?

Ec inicial + Ep inicial = Ec final

1 / 2 m * Vi² + m * g * h = 1 / 2 m * Vf² eliminamos las masas

V1² + 2gh = Vf²

Vf = √V1² + 2gh

Vf = √(10m / seg)² + 2 * 9, 8 m / seg² * 20m

Vf = 22, 18 m / seg

b) ¿Qué distancia comprimirá la piedra al resorte?

WFr : Trabajo de la Fuerza de fricción

X = 100 + Xc

Eci + Epi + WFr = Ep elástica

1 / 2m / Vi² + m * g * h + Fr * X = 1 / 2 K / Xc²

1 / 2 m * Vi² + m * g * h + m * μ * g * x = 1 / 2 K / Xc²

Voy a sustituir solo valores sin unidades por cuestión de espacio, para ser mejor visualizado el procedimiento :

1 / 2 * 15 * (10)² + 15 * 9, 8 * 20 + 15 ( - 0, 20) * 9, 9 (100 - Xc) = 1 / 2 * 2Xc²

Resultado la siguiente ecuación de segundo grado :

Xc² + 29, 4 Xc - 750 = 0

Xc = - 29, 4 + - √(29, 4) + 4 * 1 * 750 / 2

Xc = 16, 38 m

c) ¿La piedra se moverá otra vez después de haber sido detenida por el resorte?

Fr - KXc

Fr = KXc

Fr = 2N / m * 16, 38 m

Fr = 32, 76 N

Fr max = μe * m * g

Fr max = 0, 8 * 15kg * 9, 8m / seg²

Fr max = 117, 60N

Como la Fuerza de Fricción estática es mayor a la cinética la roca no se moverá, luego de ser impulsada por el resorte.

Preguntas frecuentes

Una piedra de 15?

Datos : m = 15 kg V = 10m / seg d = 100m μc = 0, 20 μe = 0, 80 h = 20m X = 15 m K = 2 N / m a) ¿Qué rapidez tiene la piedra al llegar al punto B?

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