Question

Un bloque de 750g se ubica en A y comprime 8,0cm a un resorte de

K=1200N/m. Cuando se suelta, se desliza por una zona horizontal (A-B-C-D). Se

sabe que existe rozamiento sólo en el tramo B-C (Froz=3,67N). Cuando el

bloque llega al punto D se detiene luego de comprimir el resorte 8,0cm.

A) ¿La constante del resorte en D puede ser igual que la de A? Justifica claramente.

B) Luego de comprimir el resorte el bloque vuelve hacia atrás. ¿Logrará llegar al resorte en A? Si la respuesta

es Si ¿Cuánto lo comprime?; si tu respuesta es NO explica donde se detiene.​

Answer 1

La energía final en C es igual a la energía elástica en A menos el trabajo de la fuerza de rozamiento.

A) Dado que los dos resortes se deforman iguales, la constante k en D no puede ser igual a la constante en A, debido a la pérdida de energía.

B) La energía en C es:

E = 1/2 . 1200 N/m . (0,08 m)² - 3,67 N . 0,6 m

E = 1,64 J

Como esta energía es la misma que en D, podemos hallar la constante del resorte D

1/2 k . (0,08 m)² = 1,64 J

k = 2 . 1,64 J / (0,08 m)²

k = 512,5 N/m

Como se esperaba, es menor que la constante en A

Es obvio que no puede regresar hasta el punto A.

Veamos. Se detiene cuando la energía en C menos el trabajo de la fuerza de rozamiento sea nulo.

1,64 J - 3,67 N . d = 0

d = 1,64 J / 3,67 N

d = 0,45 m < 0,60 m

Se detendrá a 45 cm a la derecha del punto C

Saludos.