Icefox preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 4 semanas

¿Ayuda con un problema de física?

3. Un bloque de 10kg se suelta con una velocidad de 2 m/s desde el punto A como muestra la figura. El camino no tiene rozamiento excepto en la porción B-C. El bloque baja por la vía, golpea un resorte de constante k=1500 N/m comprimiéndolo 38 cm. Si el coeficiente de rozamiento dinámico de la superficie rugosa es 0.6, ¿desde qué altura se suelta?

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1 respuesta

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  • hace 4 semanas

    Hola.

    Un resorte de constante K que se comprime una longitud L almacena una energía igual a

    K * L^2 / 2

    En nuestro caso L = 0,38 m y K = 1500 N/m. Entonces la energía que absorbe el resorte es

    Er = (1500 * 0,38^2 / 2) J = 108,3 J

    La fuerza de rozamiento es igual a 0,6 * N. Como en este caso N es igual al peso del bloque, entonces la fuerza de rozamiento es

    Fr = 0,6 * 10 kg * 9,8 m/s^2 = 58,8 N

    La energía perdida en el tramo B-C es

    Eroz = Fr * 6 m = 352,8 J

    Si sumamos esas dos energías, nos da la energía inicial:

    E = Er + Eroz = 108,3 J + 352,8 J = 461,1 J

    La energía cinética al inicio es

    Ec = m * v^2 / 2 = (10 kg) * (2 m/s)^2 / 2 = 20 J

    Por lo tanto la energía potencial al inicio es

    Ep = E - Ec = 461,1 J - 20 J = 441,1 J

    Ep = m * g * h

    h = Ep / (m * g) = 441,1 J / (10 kg * 9,8 m/s^2)

    h = 4,5 m

    Espero que se entienda, saludos

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