Question

Cuando un objeto de 4.00 kg cuelga verticalmente en cierto resorte ligero descrito por la ley de Hooke, el resorte
se estira 2.50 cm. Si se quita el objeto de 4.00 kg, a) ¿cuánto se estirará el resorte si se le cuelga un objeto de
1.50 kg? b) ¿Cuánto trabajo debe realizar un agente externo para estirar el mismo resorte 4.00 cm desde su
posición sin estirar?

Answer 1

        La Ley de Hooke establece:   
                                                     F = kx
    Datos:
     m = 4Kg →  P = mg = (4Kg)(9,8m/s²) = 39,2 N
      x = 2,50 cm = 0,025 m 
         La fuerza a la que está sometida el resorte es el peso del objeto: 
                                                     F = P = 39,2 N 
                                Luego,   39,2N = k(0,025m)
                                                      k = 1568 N/m  
   a) m = 1,50 Kg  → P = mg = (1,50 Kg)(9,8 m/s²) = 14,7 N 
        x = ?
                                                      x = F/k 
                                                      x = 14,7N/(1568 N/m)
                                                      x = 0,0093 m = 0,93 cm
   b) T = ? x = 4,00 cm
           El trabajo necesario es igual a la energía mecánica que adquiere el cuerpo en el MAS :
                                                   Em = 1/2 kA²
                                                   Em = 1/2 (1568N/m)(0,04m)²
                                                   Em = 1,25 J