Física UBA XXI Final 21 29. Dinámica (trabaja y energía)

Un juego para niños pequeños llamado “saltarín”, consiste en una sillita unida a un resorte y a un soporte que le permite mantener colgando a todo el conjunto. Cuando un bebe de 8,50 kg de masa es colocado en la sillita, el resorte se estira hasta alcanzar una longitud total de 32,8 cm. Si antes de colocar al bebe el resorte tenía una longitud de 22,5 cm. Cuanta energía potencial elástica se acumuló en el resorte al colocar al bebe? (g = 9,80 m/s²)

 

□ a. 16,9 J

■ b. 4,29 J

□ c. 5,92 J

□ d. 0,837 J

 

 

Fe – P = 0

 

Donde

Fe = fuerza elástica

P = peso = m g

m = masa del bebe = 8,5 kg

g = aceleración de la gravedad  = 9,8 m/s²

 

reemplazando y despejando Fe

Fe = m g

 

ΔEpe = 1/ 2 Fe Δx

 

Donde

ΔEpe = variación de la energía potencial elástica

Δx = deformación del elástico = x – xo

xo = longitud sin el bebe = 22,5 cm = 0,225 m

x = longitud con el bebe =32,8 cm = 0,328 m

 

reemplazando

ΔEpe = 1/ 2 m g (x – xo) = 1/ 2 * 8,5 kg 9,8 m/s² (0,328 m – 0,225 m) = 4,29 J