Un muelle elastico de constante k=400N•m(-1) cuelga del techo con una masa en reposo de 2.0 kg en su extremo inferior hallar a)El trabajo efectuado por la fuerza normal del techo durante el alargamiento del muelle. b) el trabajo realizado por la fuerza del muelle sobrw la masa durante el alargamiento del muelle
Respuestas
El peso del bloque genera un desplazamiento del extremo del resorte:
m g = k x; x = m g / k = 2,0 kg . 9,80 m/s² / 400 N/m = 0,049 m
La fuerza elástica realiza el siguiente trabajo: T = 1/2 k x²
T = 1/2 . 400 N/m (0,049 m)² = 0,48 J
Saludos Herminio
a) El trabajo efectuado por la fuerza normal del techo durante el alargamiento del muelle es de : WN = 0 Joules.
b) El trabajo realizado por la fuerza del muelle sobre la masa durante el alargamiento del muelle es de: WF = 0.4802 Joules .
El trabajo efectuado por la fuerza normal y por la fuerza del muelle sobre la masa durante el alargamiento del muelle se calculan mediante la aplicación de la ley de Hooke y el principio de energía de la siguiente manera :
K = 400 N*m^-1
Vo=0
m = 2.0 Kg
a) W N =?
b ) WF =?
a) Trabajo efectuado por la fuerza normal del techo durante el alargamiento del muelle:
∑Fy =0 N - P =0 N = P
WN = N* d *cos α , la fuerza normal no hace que el muelle se desplace, por lo tanto d = 0 m y el trabajo es cero.
WN = 0 Joules.
b) Trabajo realizado por la fuerza del muelle sobre la masa durante el alargamiento del muelle :
Fórmula de peso : P = m*g = 2 Kg *9.8 m/seg2 =19.6 N
F = 19.6 N
Ley de Hooke : F = K*x
Se despeja el alargamiento x :
x = F/K = 19.6 N /400 N*m^-1
x = 0.049 m
W F = Epe ⇒ Epe = K*x²/2
Epe= 400 N*m^-1 * ( 0.049 m)²/2
Epe = 0.4802 Joules
Entonces, el trabajo de la fuerza F es:
WF = 0.4802 Joules
Para consultar puedes hacerlo aquí: https://brainly.lat/tarea/3623908
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