¿Cuál es la velocidad de la piedra cuando llega al punto B? ¿Hasta dónde comprimirá la primavera? ¿Se moverá la piedra de nuevo después de que la detenga la primavera?

1 Respuestas


  • La energía potencial en el inicio es
    PE = mgh = 15,0 kg * 9,81 m / s 2 * 20,0 m = 2943 J

    La energía cinética en el inicio es
    KE = mv 2 /2 = 15,0 * (10,0) 2 /2 = 750 J

    Entonces, la energía total al inicio es PE + KE = 2943 + 750 = 3693 J

    Cuando la piedra se detiene, el trabajo realizado contra la fricción y el resorte sumará esta cantidad. El trabajo realizado contra el resorte es
    W resorte = 1/2 * k s * d 2 = 1/2 (2.0 N / m) * d 2 = d 2 N / m
    El trabajo realizado contra la fricción es
    W fricción = k fd mgd = .2 * 15.0 kg * 9.81 m / s 2 * d = d * 29.43 N

    Esto da lugar a una ecuación cuadrática:
    d 2 + 29.43d = 3693, od 2 + 29.43d - 3693 = 0 .

    Esto se resuelve de la manera habitual para obtener
    d = 47,81 m es la distancia se comprimirá el resorte.

    A esa distancia, el resorte está ejerciendo una fuerza de k s * d
     = (2.0 N / m) * (47.81 m) = 95.62 N
    La fricción estática es k fs mg
     = .8 * 15.0 kg * 9.81 m / s 2 = 117,7 N
    La fricción estática es mayor que la fuerza sobre la piedra, por lo que no volverá a moverse .

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