Question

Se lanza una pequeña pelota de 15 g mediante una pistola de juguete que posee
un muelle cuya constante de fuerza es de 600 N/m. El muelle puede comprimirse
hasta 5 cm. ¿Qué altura puede alcanzar la pelota si se apunta verticalmente?

Answer 1

Veamos. Es un problema de física.

Si no se tienen en cuenta los rozamientos, se conserva la energía mecánica del sistema.

Se ubica el origen de coordenadas en el punto de máxima compresión del resorte, 5 cm

La altura alcanzada por la pelota desde que el resorte pierde su deformación es H; respecto del origen la altura es H + 5 cm

La energía inicial es la potencial elástica del resorte: 1/2.k.x²

En el punto más alto la energía es potencial en la pelota: m.g.(H + 5 cm)

Son iguales. Cuidado con las unidades.

0,015 kg . 9,80 m/s² (H + 0,05 m) = 1/2 . 600 N/m (0,05 m)²

La única incógnita es H. Resuelvo directamente.

H = 5,05 m;

Desde la boca de la pistola la altura es de 5 metros.

Saludos Herminio