Dos bloques de masas M y 3M se colocan sobre una superficie horizontal sin fricción. Un resorte ideal se coloca entre las masas. Las masas son empujadas una hacia la otra de tal manera que comprimen el resorte, y luego se ata una cuerda ligera a las masas para que el sistema permanezca en reposo, ver figura. Súbitamente se rompe la cuerda y el bloque de masa 3M se mueve hacia la derecha a una rapidez de 2.0 m/s. Suponiendo que M=800 g calcula la energía potencial elástica del resorte antes de romperse la cuerda.
Respuestas a la pregunta
Durante el proceso de expansión del resorte las fuerzas actuantes son internas. Por eso se conserva el momento lineal del sistema.
Inicialmente en reposo, el momento lineal es nulo
0 = 3 M . 2 m/s - M . V (V es la velocidad de la masa M)
V = 6 m/s
La energía potencial del resorte se transfiere a las dos masas en forma de energía cinética.
Ep = 1/2 . 0,800 kg (6 m/s)² + 1/2 . 3 . 0,800 kg (2 m/s)²
Ep = 19,2 J
Saludos Herminio
El valor de la energía potencial antes de romperse la cuerda es de Ep = 19,2 J
¿Qué es la cantidad de movimiento?
La cantidad de movimiento es la relación que hay entre la masa y la velocidad de una partícula, en realidad es una teoría que puede describir el movimiento como el producto de la masa y la velocidad.
ΔP = mΔV
Inicialmente ΔP = 0
0 = 3M *2 m/s - M *V Despejamos V (Velocidad de masa M)
0 = 6m/s- V
V = 6m/s
Energía potencial:
Ep = 1/2 . 0,800 kg (6 m/s)² + 1/2 . 3 . 0,800 kg (2 m/s)²
Ep = 19,2 J
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