Energía cinética máxima de un resorte

El bloque de la siguiente figura descansa sobre una superficie horizontal sin fricción y está unido al extremo libre del resorte, con una constante de resorte de 35 N/m. Inicialmente, el resorte está en su longitud relajada y el bloque está estacionario en la posición x = 0. Luego, una fuerza aplicada con una magnitud constante de 2,7 N tira del bloque en la dirección positiva del eje x, estirando el resorte hasta que el bloque se detiene. . Suponga que se alcanza el punto de parada

MIS preguntas son ¿cómo encuentras la energía cinética máxima del resorte durante el desplazamiento de los bloques?

Por lo general, en este tipo de problema, el resorte se idealiza sin masa. Por lo tanto, solo la masa unida al resorte puede poseer energía cinética.

Respuestas (1)

  1. Sabes que la fuerza restauradora del resorte es F=-kx donde k es la constante del resorte y x es el desplazamiento del resorte (negativo porque actúa en la dirección opuesta al desplazamiento x del resorte).

  2. Se le aplica una fuerza de 2,7 N que provoca un desplazamiento en la dirección x positiva.

  3. Usando un diagrama de cuerpo libre, debe encontrar la fuerza neta sobre el bloque. Deberías ver que no hay fuerza neta en la dirección y y que a lo largo de la dirección x, tienes la fuerza del resorte y la fuerza aplicada actuando en direcciones opuestas. Las magnitudes de la fuerza del resorte y la fuerza aplicada son iguales en el punto de parada.

  4. Ahora puedes encontrar el desplazamiento x.

  5. La fuerza aplicada a una distancia da como resultado trabajo. El trabajo es una forma de energía. ¿Conoces la ecuación del trabajo?

excepto que esta no es la KE del resorte, es la KE del bloque. Ver el comentario.