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por favor agradecere quien me pueda ayuda ya que fisica me cuesta entender  y estoy aprendiendo mas con vuestras desarrollos, estos ejercicios  me complican un poco porque tienen factor roce. saludos

1) Un bloque de masa 2 [Kg] se coloca sobre un plano inclinado 60⁰ con respecto a la horizontal y fijo a la tierra. si el bloque se desliza con velocidad constante bajando por el plano, calcule el valor del coeficiente de roce entre el bloque y el plano inclinado. considere g = 10 [m/s2].
entregue sus resultados con 2 decimales.




2) Se deja caer un cuerpo de masa 4.3 [Kg] desde una altura de 1.3 [m]. en el suelo hay un resorte de constante 1000 [N/m]. determine el valor de la máxima compresión que alcanza el resorte, en metros, cuando es comprimido por el cuerpo. desprecie la fricción entre las superficies y considere g =10 [m/s2].
(entregue su respuesta con 3 decimales exactos)



3) Un objeto que inicialmente tiene una energía cinética de 23 [J] pasa por una zona de longitud 2 [m] con coeficiente de roce cinético 0,1. después de salir de esta zona llega al final del camino donde se encuentra con un resorte de constante 1000[N/m]. determine la máxima compresión que experimenta el resorte en metros. La masa del objeto es 1 [Kg]. Use g = 10 [m/s2].
Entregue su resultado con 3 decimales exactos.

Hola,

Si el bloque baja con velocidad cte (a = 0) es porque las fuerzas hacia abajo se contrarrestan con las fuerzas hacia arriba del plano.

Hacia abajo actúa Px  y  hacia arriba Fr (rozamiento)

∑ F = 0 = Px - Fr                (el eje X es paralelo al plano inclinado)

Px = P·sen α

Fr = μ·N =  μ·Py = μ·P·cos α

En el eje perpendicular el plano actúan la normal (hacia arriba) y Py hacia abajo. Ambas deben ser iguales porque en esa dirección tampoco hay aceleración.

0 = Px - Fr      =>      P·sen α = μ·P·cos α     =>     μ = sen α/cos α = tg α = tg 60 = √3

La tierra hace un trabajo sobre el cuerpo que es igual a m·g·h (la gente lo llama energía potencial). Como consecuencia, aumenta su energía cinética. Esta se invierte al comprimir el muelle. La energía que hay que gastar para comprimir un muelle es ½K·x² (llamada energía potencial elástica)

Dicho de forma resumida. El trabajo que hace la tierra cuando hace caer la masa (energía potencial gravitatoria) se invierte en comprimir el muelle (energía elástica):

m·g·h = ½·K·x²

x = √2·m·g·h/K

El objeto piede parte de su energía cinética en trabajo de rozamiento (calor). Lo que le queda lo invierte en comprimir el muelle.

Wfr = Fr·d·cos α = -μ·N·d = -μ·P·d         (el trabajo es negativo, se opone al movimiento)


Ec + Wfr = Ep (elástica)

½·m·v² -  μ·P·d = ½·K·x²

x = √(m·v² - 2·μ·P·d)/K

profesor disculpame por no entender bien pero en el ejercicio 3


me das es Ec + Wfr = Ep (eléstica)

½·m·v² -  μ·P·d = ½·K·x²

x = √(m·v² - 2·μ·P·d)/K


que V²   ;   P  ;  K  ?   me enrede

No me di cuenta que te daban la Ec que es ½·m·v²

Cambia eso por Ec:


Ec + Wfr = Ep

Ec - μ·P·d = ½·K·x²          =>    x = √2·(Ec - μ·P·d)/K =


= √2·(23 - 0,1·10·2)/1000 m

donde

Ec es la  energía cinética
P peso  =  m·g = 1·10 = 10 N
μ  coeficiente de rozamiento
d  distancia que roza
K cte elástica
x  longitud comprimida del muelle

Excelente me fue super bien.


profesor si unieramos el ejercicio 2 y 3, vale decir un elemento con h deslizandose con rose y resorte.
como seria la formula del tal.

podria dar un ejemplo con los mismos.
saludos.

Hola,

La energía potencial se convierte en calor y comprimir:

m·g·h = Wfr + ½K·x²          (aquí el W pasa positivo en este lado, gasto)