Una persona empuja una pequeña barra de hielo imprimiéndole una velocidad de 5m/s con la que cae desde una altura de 12m a través de una rampa muy lisa. Al impactar sobre el resorte de 259N/m, la barra lo comprime 1m. Determine:
a) La masa de la barra de hielo
b) La velocidad con que la barra impacta el resorte
c) La energía mecánica en A
d) La energía mecánica en B
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Respuestas
DATOS:
VA= 5 m/seg
HA = 12 m
K = 259 N/m
x = 1 m
Determine :
a) m=? b) V=? c) EmA =? d) EmB =?
SOLUCION :
Para resolver el ejercicio se procede a aplicar la ley de Hooke y el principio de conservación de la energía mecánica de la siguiente manera :
EmA = EMB porque no hay rozamiento
EcA + EpA = EcB +EPB
m*VA²/2 + m *g*hA = m* VB²/2 + m*g*hB
VA²/2 + g * hA = VB²/2
( 5m/seg)²/2 + 10m/seg2* 12m = VB²/2
VB= 16.27 m/seg b)
Ep = K*x²/2 = 259N/m * (1m)²/2 = 129.5 Joules
Ep = EmB = 129.5 J EmA = EmB c) y d)
EmB = EcB + EpB = EcB
EcB = m* VB²/2
m= 2*EcB/VB² = 2* 129.5 J /(16.27 m/seg )²
m = 0.978 Kg . a)