Question

Se considera un resorte vertical de constante 360 N/m comprimido 10 cm. Su extremo inferior es fijo mientras que en el superior que esta libre se coloca una esfera de 0.1 kg.

A: ¿Con que velocidad sale la esfera al liberarse el resorte?

B:¿Hasta que altura sube la esfera? (Se debe ignorar la compresión del resorte)

Answer 1

En estos ejercicios primero es importante entender qué energías existen de inicio a fin
Te dice que inicialmente hay un resorte comprimido (Energía potencial elástica)
Luego que el resorte se suelta moviendo a la esfera y dándole una velocidad vertical (Energía cinética).
Y finalmente se entiende que con esa velocidad sube hasta una determinada altura máxima porque se detiene por la acción de la gravedad (Energía potencial gravitatoria)
Te dejo las formulas que usare: En todos los casos m es masa y g es gravedad 9.81 m/s^2
Epe=1/2mx^2 (x es la distancia de compresión del resorte en metros)
Ec=1/2mv^2 (v es la velocidad)
Epg=m*g*h (h es la altura)

Entonces por conservación de energía puedes decir que:
Epe=Ec=Epg
Para el primer momento donde se suelta el resorte tienes
1/2(360)(0,1)=18 J
Luego igualas eso al segundo momento con la formula de la energía cinética
18=1/2(0.1)(v^2)
v=6m/s
Luego empleas lo mismo para el tercer momento
18=0.1*9.81*h
h=1.83m
Espero te ayude, saludos.