Question

Una bola de masa m
= 1.80 kg se libera del reposo a un altura h = 65.0 cm arriba de un resorte vertical ligero de fuerza constante k . La bola golpea la parte superior del resorte y lo comprime una distancia
d = 9.00 cm Desprecie cualesquiera pérdidas de energía durante el choque, encuentre a) la rapidez de la bola justo cuando toca el resorte y b) la fuerza constante del resorte.

Answer 1

Veamos.

a) La relación independiente del tiempo es V² = Vo² + 2 g h

Si parte desde el reposo es Vo = 0; V = √(2 g h)

V = √(2 . 9,8 m/s² . 0,65 m)

V = 3,57 m/s

b) La energía potencial inicial de la bola se transfiere al resorte en forma de energía potencial elástica.

Nivel de energía potencial cero el punto donde el sistema queda instantáneamente en reposo

m g H = 1/2 k d²

1,80 kg . 9,8 m/s² . (0,65 + 0,09) m = 1/2 . k (0,09 m)²

13,05 J = 0,00405 m² . k

k = 13,05 J / 0,00405 m²

k ≅ 3220 N/m

Saludos.