Question

un bloque de masa 3 kg, cae por una superficie sin fricción desde una altura de 6 m, como se muestra en la figura. el bloque choca contra el resorte.

a)cual es la velocidad con la que choca el resorte?
si el resorte es comprimido 5 cm. cual es la constante de elasticidad del resorte?

Answer 1

Debido a que la superficie es lisa la energia se conserva. Por la Conservacion de la Energia se tiene que la Energia Mecanica al inicio es igual a la Energia Mecanica al Final

EMo = EMf

Ec + Epg + Epe = Ecf + Epgf + Epef

Ec : Energia cinetica Ec=1/2mv^2

v: velocidad

m: masa

Epg: Energia Potencial Gravitacional Epg=mgh

h: Altura

g: Gravedad g = 10 m/s^2

Epe: Energia potencial elastica Epe=1/2kx^2

k : Constante elastica del resorte

x: Enlogacion del resorte

Primero encontremos la constante del resorte si el bloque se suleta desde el reposo y se detiene al comprir el resorte

Emo = Emf

0 + 6×3×10 + 0 = 0 + 0 +1/2(k×0.05^2)

180 = k/800

k = 144000 N/m

Ahora hallemos la velocidad con la que el boque impacta al resorte

Emo = Emf

0 + 6×3×10 + 0 = 1/2(3×v^2)+ 0 +0

180= 3/2(v^2)

v = 10.954 m/s

Lo importante aqui es identificar las energias en el punto inicial y en el punto final