Question

Un resorte horizontal tiene una constante k =
360 N/m. a) ¿Cuánto trabajo se requiere para
comprimirlo a partir de su longitud natural (x =
0) hasta x = 11,0 cm? b) Si se coloca un
bloque de 1,85 kg contra el resorte y éste se
suelta, ¿cuál será la rapidez del bloque
cuando éste se separe del resorte en x = 0?
Desprecie la fricción. c) Resuelva el inciso b)
suponiendo que el bloque se mueve sobre
una mesa como en la figura y que algún tipo
de fuerza de arrastre constante Fo 7,0 N
actúa para desacelerado, como la fricción (o
tal vez su dedo).​

Answer 1

Para el resorte horizontal, se calcula :

a) El trabajo que se requiere para  comprimirlo  de 0 a 11cm es : W = 2.18 Joules.

b) La rapidez del bloque  cuando éste se separe del resorte en x = 0 es:  V = 1.53 m/seg

 c) La rapidez del bloque  es:   V = 1.96 m/seg

Para el resorte se procede a aplicar la fórmula de la ley de Hooke y trabajo,  de la siguiente manera :

K = 360 N/m

a) W =?  trabajo

   x = 0 hasta 11 cm

b) m = 1.85 Kg

    V =?    

     x =0   despreciando la fricción

c)  V=?  

  Fuerza de arrastre = Fo= 7.0 N  desacelerarlo      

a)      W = 1/2*K*x²

       W = 1/2*360N/m*(0.11m)²= 2.18 Joules

b)  W = ΔEc = 2.18 J

      Ec = m*V²/2

       V = √2*Ec/m = √2*2.18 Joules/1.85 Kg

       V = 1.53 m/seg

c)    Wfr = Fo*x = 7N *0.11 m =- 0.77 Joules  

        Fresorte = K*x = 360 N/m*0.11m = 39.6 N

        WFr= Fr*x = 39.6N *0.11m = 4.356 J

        Ec = 4.356 J -0.77 J = 3.586 J

         V = √2*Ec/m = √2*3.586 Joules/1.85 Kg

         V = 1.96 m/seg