Question

Un bloque de 0,12 kg situado sobre una superficie horizontal lisa y unido al extremo de un resorte, oscila con una amplitud de 0.20m.
A) Si la energía mecánica del bloque es de 6,0 J. Determina razonadamente la constante elástica del resorte y la frecuencia se las oscilaciones.
B) Calcula los valores de la energía cinética y de la energía potencial cuando el bloque se encuentra a 0,10m de la posición de equilibrio.

Answer 1

Conocida la amplitud la energía mecánica del sistema es:

E = 1/2 k A², de modo que:

k = 2 E / A² = 2 . 0,6 J / (0,20 m)² = 30 N/m

La frecuencia angular es ω = √(k/m) = √(30 N/m / 0,12 kg) = 5 rad/s

ω = 2 π f; de modo que f = 5 rad/s (2 π) = 0,796 Hz

B) La energía potencial es Ep = 1/2 k x²

Ep = 1/2 . 30 N/m . (0,10 m)² = 0,15 J

La energía cinética la hallamos sabiendo que E = Ep + Ec

Luego Ec = 0,6 J - 0,15 J = 0,45 J

Saludos Herminio