Un solido de madera de 3 kg. se deja caer desde una altura de 45 cm contra un resorte de constante de fuerza k = 18.0 N/cm, con se muestra en la figura. Halle la distancia máxima de compresión del resorte.
Respuestas a la pregunta
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, MATEMATICAS Y DEL MEDIO AMBIENTE DEPARTAMENTO DE FISICA FÍSICA MECÁNICA --- FIS - 113 GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS ENERGÍA Profesor E. Mera Garrido 1.- María y José juegan deslizándose por un tobogán de superficie lisa. Usan para ello un deslizador de masa despreciable. Ambos parten del reposo desde un punto A, que se encuentra a 12 m del nivel del suelo. En la base del tobogán está colocado un gran resorte de constante k = 14400 N/m, que los detiene en su movimiento. José se tira primero. María se tira después. Luego ambos se tiran juntos por el tobogán. a) Si la masa de José es 60 kg, determine la compresión del resorte producida por él. b) Si María comprime el resorte en 90 cm, determine la masa de María. c) Calcule la compresión del resorte producida cuando se tiran juntos. 1 h A B k
2. 2.- Un cuerpo de 0,2 kg cae libremente desde una altura de 3 m sobre un montón de arena. Si el cuerpo penetra 3 cm en la arena antes de detenerse, determine la fuerza media que ejerció la arena sobre él. Resuelva el problema usando el teorema del trabajo y la energía y también usando cinemática y las leyes de Newton. 2
3. 3.- Se lanza una pelota de 0,2 kg con una velocidad inicial de 25 m/s formando un ángulo de 53° hacia arriba respecto a la horizontal. a) ¿Cuál es la energía mecánica total inicialmente? b) ¿Cuál es la energía cinética mínima durante el vuelo de la pelota? ¿En qué punto tiene su energía cinética mínima? c) ¿Cuál es la energía potencial máxima de la pelota durante su vuelo? d) Hallar la altura máxima alcanzada por la pelota. 4.- Una masa de 1 kg se desliza hacia la derecha sobre una superficie horizontal con coeficiente de roce µ = 0,25 (ver figura). Ésta tiene una rapidez v0 = 3 m/s cuando entra en contacto con un resorte de constante k = 50 N/m. La masa llega al reposo después de que el resorte se ha comprimido una distancia d. Después, la masa es impulsada hacia la izquierda por el resorte, recorriendo una distancia D a la izquierda de la posición no deformada del resorte. Determine: a) la distancia comprimida d, b) la velocidad v de la masa cuando pasa por la posición no deformada del resorte, hacia la izquierda, y c) la distancia D en donde la masa llega al reposo 3