Conectamos un cuerpo de 0,6 kg de masa a un resorte de constante recuperadora k= 10N/m. El sistema oscila sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Si la amplitud del movimiento es de 5 cm, calcula: a. La energía mecánica total del sistema; b. La velocidad máxima del cuerpo; c. La energía cinética y la potencial del cuerpo si x=2cm
Respuestas a la pregunta
a. La energía mecánica total del sistema es : 0.125 Joules.
b. La velocidad máxima del cuerpo es: Vmax = 0.204 /seg
c. La energía cinética y la potencial del cuerpo si x=2 cm es: Ec=2*10-3 Joules y Ep = 0 Joules.
La energía mecánica total, la velocidad máxima y los valores de energía cinética y potencial se calculan mediante la aplicación de las fórmulas respectivas, de la siguiente manera :
m = 0.6 Kg
K = 10N/m
no hay rozamiento
A = 5 cm
a ) Em =?
b) Vmax =?
c) Ec =?
Ep =?
x = 2 cm
a) Epe = K*x²/2
Epe = 10N/m * ( 0.05m)²/2 = 0.0125 joules
Epe = Ec y Em = Ec + Ep , pero la Ep =0 J porque no hay altura.
Em = Ec = 0.0125 Joules .
b) T = 2π√m/K
T = 2π√( 0.6Kg/10N/m)
T = 1.539 seg
w = 2π/T = 2π/1.539 seg = 4.08 rad/seg
Vmax = w*A = 4.08 rad/seg* 0.05 m = 0.204 m/seg
c) Ep = 0 en el sistema, ya que el movimiento es horizontal no hay altura.
Epe = 10N/m * ( 0.02m)²/2 = 2*10-3 Joules
Entonces : Ec = Epe = 2*10-3 Joules.