• Asignatura: Física
  • Autor: miguelbenavides2233
  • hace 4 años

Determinar la constante del resorte

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Respuesta dada por: AndeRArt
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¡Hola!

Comenzamos hallando la longitud de AC, aplicamos el teorema de Pitágoras :

X² = a² + b²

X² = 3² + 4²

X = 5m

Para el ángulo o dirección del segmento AB, aplicamos la inversa de la tangente:

θ = Tan¯¹(co/ca)

θ = Tan¯¹(3/6)

θ ≈ 26,565°

Con esos datos, nos servirá para poder gráficar un polígonos, donde sus lados serán las longitudes AC, AB y el peso (W).

Ver la gráfica del polígono en la primera foto.

Aplicamos el teorema de los senos:

b / SenB = c / SenC

donde b es el lado donde se opone el ángulo de B, y de igual manera para c.

Tomando como relación la figura formada, reemplaza datos :

T1 / Sen(63,435°) = 400N / Sen(63,565°)

Esto nos da un valor de :

T1 = 399,547N

Redondeando a unidad es :

T1 ≈ 400N

Luego, por la ley de Hooke, aplicamos la siguiente ecuación:

F = k . x

siendo F la fuerza, k la constante del resorte y x la deformación.

Teniendo en cuenta la segmento del resorte que es AC = 5m este sería la posición final, mientras su posición inicial antes de la deformación es 3m.

Luego:

X - Xo = 5m - 3m = 2m

La fuerza que actúa en el resorte es la tensión T1.

Reemplaza datos :

k = F / x

k = 400N / 2m

k = 200N/m

_______________________________

En caso que no desea haber redondeando a unidad la fuerza de tensión, el resultado sería :

T1 = 399,547N

X = 2m

k = ?

Luego:

k = 399,547N / 2m

k = 199,7735N/m

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