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Un resorte con constante de 1300 N/m, que esta comprimido 8 cm, se encuentra entre dos bloques como muestra la figura. Uno de los bloques tiene una masa de 0.5 kilogramos, y el otro una de 0.7 kilogramos. Si el resorte se suelta repentinamente, y no hay fricción, ¿Con que velocidad dejan los bloques el resorte?
Solución con FísicaLab
Seleccionamos el sistema de unidades SI, y borramos todo lo que contenga la Pizarra. Agregamos un elemento Sistema de referencia fijo, un elemento Resorte, dos elementos Bloque con movimiento horizontal, y un elemento Energía. Y agregamos los elementos Fuerza necesarios para formar los tres diagramas de cuerpo libre correspondientes, tal y como se muestra en la siguiente imagen:
En el elemento Sistema de referencia fijo el tiempo es una incógnita:
9.81
t
Para el bloque de la izquierda, que supondremos es el de 0.5 kilogramos, tenemos:
A
0.5
a_A
0
vf_A
d_A
sf
Para la fuerza que corresponde a la normal, tenemos:
n_A
Para el bloque de la derecha, que supondremos es el de 0.7 kilogramos, tenemos:
B
0.7
a_B
0
vf_B
d_B
sf
Y para su fuerza normal:
n_B
Para cada una de la fuerzas aplicadas en los bloques por el resorte, tenemos.
f
Ahora, para para cada una de las fuerzas en el resorte, tenemos:
f
La misma incógnita que para las fuerzas aplicadas en los bloques. Además, el sentido de las fuerzas es alejándose del resorte, puesto que este se estirará. Ahora, para el elemento Resorte tenemos:
Resorte
1300
-8 @ cm
0
Y para el elemento Energía:
A
B
Resorte
0
0
Puesto que el trabajo realizado por fuerzas externas es 0 (no hay fricción). Ingresados los datos, damos clic en el icono Resolver, para obtener la respuesta:
t = 0.030 s ; f = 52.000 N ; n_B = 6.867 N ; a_A = -104.000 m/s2 ; vf_A = -3.116 m/s ; d_A = -0.047 m ; a_B = 74.286 m/s2 ; vf_B = 2.225 m/s ; d_B = 0.033 m ; n_A = 4.905 N ; Estado = success.
Donde los datos que nos interesan son vf_A = -3.116 m/s y vf_B = 2.225 m/s.
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