Question

Una masa m1 de 2.0 kg se desliza por una pista sin fricción con una rapidez de 5.0 m/s como se muestra en la figura. En su recorrido choca con una masa m2 de 4.0 kg, originalmente en reposo. Producto de la colisión la masa m1 rebota con una rapidez de 4.7 m/s. Calcule la altura máxima h, en metros, que alcanza m2. Respuesta a tres cifras significativas.

Answer 1

El problema se resuelve con teoría de:


- Cantidad de Movimiento Lineal


- Colisión (elástico puesto que los objetos rebotan)


- Movimiento Rectilíneo Vertical


Debemos calcular la velocidad del objeto de masa 2 después de la colisión usando Conservación de Cantidad de Movimiento Lineal.


(m1)*(v1i) + (m2)*(v2i) = (m1)*(v1f) + (m2)*(v2f)


Despejando la v2f:


v2f =[ (m1)*(v1i) - (m1)*(v1f) ] / (m2)


v2f = [(2 kg) * (5 m/s i) - (2 kg) * (- 4,7 i m/s)] / (4 kg)


v2f = 4,85 i m/s


Con dicha velocidad empieza el ascenso del bloque m2 hasta una altura máxima donde la velocidad final será cero


vf^2 = vi^2 - 2*g*y


Despejando ymax:


ymax = vi^2 / (2)(g)


ymax = (4,85 m/s)^2 / (2)(9,8 m/s^2)


ymax = 1,2 m


El bloque de masa m2 alcanza una altura de 1,2 m antes de empezar a descender.


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