Question

El lanzador de bola en una máquina de pinball tiene un resorte con una constante de fuerza de 1.20 N/cm . La superficie sobre la que se mueve la bola esta inclinada 10° respecto de la horizontal. El resorte inicialmente se comprime 5 cm.
Encuentre la rapidez de lanzamiento de una bola de 100 g cuando se suelta el embolo (la fricción y la masa del embolo son despreciables).

Answer 1

 El sistema masa + resorte posee una energia mecanica inicial que es igual a la energia de compresion del resorte: 
E = 1/2 k d² = 0.5 x 120 x 0.05² = 0.15 J 
(he convertido las unidades de k y d al SI) 

Al momento de soltarse del resorte, la energia de la bola es la suma de dos energias: 
- la energia potencial 
U = m g h = m g d sen(10°) = 0.10 x 9.8 x 0.05 x 0.174 = 0.0085 J 
- la energia cinetica 
K = 1/2 m v² = 0.5 x 0.10 v² = 0.05 v² 

Por la conservacion de la energia total, debe ser 
U + K = E, o sea 
0.0085 + 0.05 v² = 0.15 
de donde 
v = √[(0.15 - 0.0085)/0.05] = 1.68 m/s