En un laboratorio de fısica, se conecta un deslizador de riel de aire de 0,200kg al extremo de un resorte ideal de masa despreciable y se pone a oscilar. el tiempo transcurrido entre la primera vez que el deslizador pasa por la posicion de equilibrio y la segunda vez que pasa por este punto es de 2,60 s. determine la constante de fuerza del resorte.
Respuestas
El valor de la constante del resorte es de : K = 0.29N/m
m = 0.2kg
T = 2.6s
K = ?
Para la solución se aplica la ecuaión del pendulo en el movimiento armonico simple como se muestra a continuación :
- A 0 + A
l←____________________l oscilación completa
_____________________ →
l T/4 l
l T / 2 l
T = 2*2.6s ⇒ T = 5.2s
T = 2*π*√ m/K
T² = 4*π²*m/k
K = 4*π*m / T²
K = 4*π²*0.2kg / (5.2s)²
K = 0.29N/m
Determinamos la constante de fuerza del resorte:
F = (k)(0.200 kg)
k = F/(0.200 kg)
k = (0.200 kg)/(F)
k = (0.200 kg)/((0.200 kg)(9.8 m/s²))
k = (0.200 kg)/(1.96 m/s²)
k = 1/9.8
k = 0.102
Procedimiento paso a paso
1) multiplique la masa del deslizador por la aceleración debida a la gravedad. esto le dará la fuerza que esta actuando en el deslizador.
2) divida la fuerza que esta actuando en el deslizador entre la masa del deslizador. esto le dara la aceleración del deslizador.
3) divida la aceleración del deslizador entre la constante de restauración del resorte. esto le dará la longitud natural del resorte.
4) divida la longitud natural del resorte entre la longitud del deslizador. esto le dara la constante de fuerza del resorte.
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#SPJ3
