Question

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

Answer 1

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)