contestada

Un objeto de 1.50 kg se mantiene 1.20 m sobre un resorte vertical relajado sin masa con una constante de fuerza de 320 N/m. Se deja caer el objeto sobre el resorte. ¿Cuánto comprime al resorte?

Respuesta :

Answer:

El resorte se comprime 0.38 m.

 

Explanation:

La distancia de compresión del resorte se puede calcular por conservación de la energía:

[tex] \Sigma E_{i} = \Sigma E_{f} [/tex]

[tex] E_{p} = E_{e} [/tex]

[tex] mgh = \frac{1}{2}kx^{2} [/tex]   (1)

En donde:

[tex]E_{i}[/tex] y [tex]E_{f}[/tex]: son las energías inciales y finales

[tex] E_{p}[/tex]: es la energía potencial gravitacional

[tex]E_{e}[/tex]: es la energía potencial elástica

m: es la masa = 1.50 kg

g: es la gravedad = 9.81 m/s²

h: es la altura

k: es la constante de fuerza = 320 N/m    

x: es la distancia de compresión

Dado que el objeto está 1.20 m sobre el resorte, entonces h es:

[tex] h = 1.20 + x [/tex]  (2)

Entonces, introduciendo la ecuación (2) en (1) y resolviendo para x tenemos:

[tex] \frac{1}{2}kx^{2} - xmg - 1.20mg = 0 [/tex]  

[tex] 160x^{2} - 14.72x - 17.66 = 0 [/tex]  

Resolviendo la ecuación cuadrática anterior tenemos:

x₁ = -0.29 y x₂ = 0.38

Tomando el valor positivo entonces, el resorte se comprime 0.38 metros.

Espero que te sea de utilidad!