un resorte de constante elástica K=100N/m se comprime 5 cm en el interior de un tuvo horizontal. liberado bruscamente expulsa una bola de masa de 10g de masa ¿ con que velocidad sale la bola en m/s?
Respuestas
La velocidad con la que la bola sale del resorte es de V=5m/s
Explicación paso a paso:
La manera de dar respuesta al problema es la siguiente:
Sabemos que un resorte al estar comprimido y/o estirado esta cargado de energía potencial elástica, la cual se expresa mediante la siguiente ecuación:
E = 1/2 KX²
E = 1/2 K(Xf-Xo)²
Siendo :
K: constante elastica del resorte = 100N/m
Xf: distacian final = -5cm = -0.05m
Xo: distancia incial = 0m
Calculamos la energia para este resorte comprimido
Ee = 1/2 100N/m (-0.05m-0m)²
Ee = 0.125J
Haciendo un balance de energía, sabiendo que la bola sale cuando su resorte llega a su posición original, en este punto la energía potencial elástica es "0" ya que la energía ha sido trasferida a la bola de masa en energía cinética
Ee = Ec = 1/2 mV²
Despejamos la velocidad
V = √2*0.125J/0.01kg
V = 5m/s