• Asignatura: Física
  • Autor: Tostumaku
  • hace 7 años

El bloque de masa m[kg] se deja caer desde una altura h[m] descendiendo por un camino AB liso y pasa por un camino plano rugoso BC de longitud d[m] con un coeciente de friccion μ. Luego continua moviendose por camino liso CD y en el punto D se encuentra un resorte con constante elastica K[N=m] Hallar:
(a) La rapidez del bloque cuando pasa por el punto C por primera vez.
(b) La compresion maxima del resorte.
(c) La altura maxima que sube el bloque por la pendiente AB cuando se regresa por primera vez.

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Respuestas

Respuesta dada por: Anónimo
1

La velocidad con la que llega al punto C es Vc = √[ 2g( h -  μd ) . La contracción del resorte es s = √[ 2mg/k ( h - μd ) ] y la después de hacer todo el recorrido, se eleva a h' = h - 2μd metros

Para poder resolver este ejercicio, simplemente debemos aplicar múltiples veces el principio de la conservación de la energía, en especial, tenemos lo siguiente

En el tramo AB

Kb = Ua

En el tramo BC

-mgμ * d = Kc - Kb

En el tramo CD

Ud = Kc

Sabiendo que

Ua = mg*h

Kb = (1/2)m* Vb²

Kc = (1/2)m*Vc²

Ud = (1/2)*k s²

Tenemos que

Kc = Ua - μmgd

(1/2) m Vc² = mgh -   μmgd

(1/2) Vc² = g( h -  μd )

Vc = √[ 2g( h -  μd ) ]

La compresión del resorte es

(1/2) k s² = mgh -  μmgd

s² = 2mg/k ( h - μd )

s = √[ 2mg/k ( h - μd ) ]

Ahora bien, cuando se regresa, se tiene lo siguiente

Kc' = Kc

-mgμ * d = Kb' - Kc'

Ua' = Kb'

Por lo que tenemos

Ua' = Kc - μmgd

Pero Kc = Ua - μmgd

Por lo que

Ua' = Ua - 2 μmgd

m*gh' = mgh - 2μmgd

h' = h - 2μd

Que es la distancia a la que llega el cuerpo después de hacer todo el recorrido

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