Question

Un resorte de constante K = 4000 N/m se comprime una distancia de 0,4 m. Se apoya en él un objeto de 6 kg de masa. Se suelta del muelle y el objeto es lanzado en una superficie horizontal en la que la fuerza de rozamiento vale 27 N. Calcular: a) la velocidad con que sale lanzado el objeto. b) La distancia que recorre el objeto antes de pararse.

Answer 1

a) La energía potencial elástica del resorte es igual a la energía cinética del cuerpo más el trabajo de la fuerza de rozamiento.

1/2 k x² = 1/2 m V² + F . x

1/2 . 6 kg V² = 1/2 . 4000 N/m (0,4 m)² - 27 N . 0,4 m

3 kg V² = 309,2 J

V = √(309,2 J / 3 kg) ≅ 10,2 m/s

b) El trabajo de la fuerza que lo detiene (27 N) es igual a la variación de la energía cinética del cuerpo

- F . d = 1/2 m (V² - Vo²); si se detiene es V = 0. El trabajo de rozamiento es siempre negativo

d = 6 kg (10,2 m/s)² / (2 . 27 N)

d = 11,56 m

Saludos.