Quien resuelve problemas Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía.
Un vagón de rueda a lo largo de una vía recta con fricción despreciable. El vagón se lleva al reposo mediante una combinación de dos resortes de espiral, como se ilustra en la figura. Ambos resorte se describen mediante la Ley de Hooke con constantes de elasticidad y . Después de que el primer resorte se comprime una distancia de 30.0 cm, el segundo resorte actúa junto con el primero para aumentar la fuerza mientras se presenta una compresión adicional como se muestra en la gráfica. El vagón llega al reposo 20.0 cm después de que empieza a obrar de manera simultánea el segundo resorte. Encuentre la rapidez inicial del vagón.
1 respuesta
El planteo te lleva a igualar la energía cinética del vagón al tocar el primer muelle con la energía elestica total de ambos al detenerlo..
Energía potencial elástica acumulada por el primer resorte =1/2 K1 (delta x1)^
Energía potencial elástica acumulada por los dos resortes en paralelo :
1/2 ( K1 + K2)( delta x2)^2.
Energia total acumulada por los resortes hasta detener el vagon=
1/2 ( 1200 N/m x 0.30^2 m^2) + 1/2 ( (2900 + 1200) N/m x 0.20^2 m^2) =
54 + 82 = 136 Joules.
Si el vagon traia una velocidad Vo su Energia cinetica era = 1/2 (4500 Kg) ( Vo^2) ... Luego igualando las Energias ( Cinetica del vagon y elastica de los resortes comprimidos) llegas a que:
1/2( masa del vagon) ( v0^2) = 136 Joules... de donde:
Vo^2 = 2 x 136 J / 4500 Kg = 0.06 m/s^2 .............Vo = 0.246 m/s.
Hola,
Sera que me puedes regalar las fórmulas que utilizaste al resolver el ejercicio.
Muchas Gracias
Energía potencial elástica acumulada resorte 1 :1/2 K1 (delta x1)^2
Energia potencial elastica acumulada por los dos en paralelo= 1/2 ( K1 + K2)( delta x2)^2.
Energia cinetica del vagon al chocar con resorte 1 = 1/2( masa del vagon) ( v0^2)
Eso es todo...
