• Asignatura: Física
  • Autor: JorgeF01
  • hace 8 años

Desde la ventana inferior de un ascensor, un gran resorte de masa 0,720 kg y constante k=1,34 x 103 N/m, se deja caer desde el punto 1 de la figura, a una altura de H= 10,0 metros, de manera que al impactar el suelo se comprime una distancia x, y rebota, de nuevo estrellándose con la ventana (que ahora está cerrada), pero a una altura igual al 80% de la inicial (pues el ascensor bajó). Suponga que el resorte tiene una longitud x0 desconocida cuando no está ni elongado ni comprimido


A partir de la información anterior determine:

La compresión x_1 que sufre el resorte cuando rebota contra el piso (posición 2 en la figura).

La compresión x_2 que sufre el resorte cuando rebota contra la ventana (posición 3 de la figura).

La velocidad en el punto 2 de la situación final, una vez vuelve a alcanzar el suelo.

Adjuntos:

Respuestas

Respuesta dada por: tbermudezgomez28
4

La distancia comprimido en la caida es de x1 = 0.32 m

La distancia comprimida cuando choca con la ventana es de x2 = 0.134 m

La velocidad de impacto cuando vuelve a caer es de Vf = 13.8 m/s

Explicación paso a paso:

Inicialmente el resorte posee energía potencial gravitatoria únicamente, al impactar con el piso este tiene energía cinética que posteriormente se convertirá en energía potencial elástica

Emi = Emf

1/2mv² = 1/2kx²  .:. V=√2gh por caida libre

1/2 0.72kg * (2*9.81m/s²*(10m) = 1/2(1.34*10³N)x²

x = √(70.632J*2)/(1.34*10³N)

x1 = 0.32 m

Luego vuelve a rebotar hasta h = 0.8H

Velocidad de disparo

V = √2(1/2*1.34*10³N*(0.32m)²)/0.72kg

V = 13.8 m/s

Velocidad de llegada

Vf = √Vo² - 2gh

Vf = √(13.8m/s)² - 2*9.81m/s²*0.8*10m

Vf = 5.79 m/s

Balance nuevamente, similar al anterior

1/2 0.72kg * (5.79m/s)² = 1/2(1.34*10³N)x²

x = √(0.72kg*(5.79m/s)²)/(1.34*10³N)

x2 = 0.134 m

Velocidad de caída (2da vez)

Vo = √2(1/2*1.34*10³N*(0.134m)²)/0.72kg = 5.78 m/s

Vf = √(5.78m/s)² + 2*0.8*10m*9.81m/s²

Vf = 13.8 m/s

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