sofia preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 2 meses

¿Ayuda con mi tarea de física por favor?

Un bloque de 200kg se empuja contra un resorte de masa despreciable y constante de fuerza k=400N/m comprimiéndolo 0,220 m. Al soltarse el bloque, se mueve por una superficie sin fricción que primero es horizontal y luego sube a 37 grados hasta llegar a una altura de 3m.

a)¿Que rapidez tiene el bloque al deslizarse sobre la superficie horizontal después de separarse del resorte?

b) ¿Cual es su energía potencial gravitatoria cuando alcanza la mitad de la altura?

c) ¿Cual es la rapidez del bloque a la altura del punto anterior?

Actualización:

2.00kg*****

1 respuesta

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  • Melkor
    Lv 4
    hace 2 meses
    Mejor Respuesta

    Hola.

    La energía acumulada en un resorte de constante k, al comprimirlo una distancia x, es k * x² / 2. En nuestro caso la energía almacenada por el resorte al inicio es la energía total que tendrá el bloque durante todo el problema, llamémosla E:

    E = k * x² / 2 = (400 N/m) * (0,22 m)² / 2 =

    = 9,68 J

    Durante el tramo horizontal, toda esa energía es cinética, y como conocemos la masa, podemos despejar directamente la velocidad. Recordar que la energía cinética es igual a m * v² / 2, siendo m la masa y v la velocidad:

    E = m * v² / 2

    v = √(2E / m) = √(2 * 9,68 J / 200 kg) =

    = 0,31 m/s

    Hasta aquí todo bien. Sin embargo es imposible que el bloque suba 3 m, te explico por qué. Cuando el bloque alcanza la altura máxima, toda la energía E está en forma de energía potencial. Dado que la energía potencial es m * g * h, siendo h la altura y g la constante de la gravedad, podemos calcular la altura máxima:

    Altura máxima = E / (m * g) =

    = 9,68 J / (200 kg * 9,8 m/s²) = 0,005 m

    Por lo tanto el bloque sube sólo unos 5 milímetros, haciendo que el enunciado no tenga sentido.

    Saludos.

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