2012-2 8

_________________________________________________________________________________________Física General I – Ingeniería Civil Departamento de Ciencias

Energía potencial y conservación de la energía

1 En la figura el resorte ideal es de constante K=200 yde longitud natural l0 =0.4m, el punto A es fijo, ladistancia AC es d >l0 y el cuerpo B de masa m=3kgpuede moverse sin rozamiento a lo largo de la varillahorizontal DE. 1) Dejamos el cuerpo en libertad a partirdel reposo en el punto B a una distancia x = 0.2m de C;determinar la velocidad de m cuando pasa por C.

2 Una masa de 5 kg cae desde 5 m de altura respectodel extremo de un muelle vertical, de constante K = 980N/m. Calcular la máxima compresión del muelle.(Considerar que no existe disipación de energía en elproceso.)

3 Una masa de 5 kg se mueve en una superficiehorizontal sin rozamiento, como se indica en la figura,con la velocidad de 4 m/s, y choca frontalmente con unmuelle elástico de masa despreciable y de constanterecuperadora 1k N/m. Determinar: 1) La energía cinéticadel sistema en el momento en que la masa alcanza elmuelle. 2) La compresión máxima del muelle. 3)Velocidad de la masa cuando el muelle se hacomprimido 10 cm. 4) calcular la compresión máximadel muelle en el caso de que entre la masa M y el suelohaya rozamiento, de coeficiente 0,25.

4 Una masa de 5 kg cae desde 5 m de altura respectodel extremo de un muelle vertical, de constante K = 980N/m. Calcular la máxima compresión del muelle.(Considerar que no existe disipación de energía en elproceso.)

5 El bloque A de 10 kg se suelta del punto de reposo yse desliza hacia abajo del plano liso. Determine la

Compresión x del resorte cuando el bloque se detienemomentáneamente.

6 En el poste vertical se inserta un collarín liso de 2 kgcomo se muestra en la figura. Si el resorte no estáalargado cuando el collarín está en la posición A,determine la rapidez a la cual se mueve cuando y = 1 m,si (a) se suelta del punto de reposo en A y (b) se sueltaen A con una velocidad hacia arriba vA = 2 m/s.

7 Un bloque de 2.00 kg se empuja contra un resortecon masa despreciable y constante de fuerza k =400N/m, comprimiéndolo 0.220 m. Al soltarse el bloque, semueve por una superficie sin fricción que primero eshorizontal y luego sube a 37.0° (figura 7.30). a) ¿Quérapidez tiene el bloque al deslizarse sobre la superficiehorizontal después de separarse del resorte? b) ¿Quéaltura alcanza el bloque antes de pararse y regresar?