"El problema" Ejemplo combinado de trabajo, energía y choques.

Calcular:
a) Máxima compresión del muelle.

b) Posición de todas las masas al final del movimiento.

Por geometría hay que calcular previamente la altura total H+h1+h2, sabiendo que la distancia d= 1m.

El choque entre m1 y m2 es inelástico (quedan unidos). El choque entre (m1+m2) y m3 es elástico.

Sólo hay rozamiento en el suelo en el que están apoyados m2 y m3.



Enunciado:
La masa m1 desliza sin rozamiento a lo largo del camino ABCDE. 
1. ¿Qué velocidad tendrá en el punto E? (3,5608 m/s)

Dicha masa parte sin velocidad inicial del punto A y al llegar al punto E choca contra la masa m2, quedando empotrada en ella (choque inelástico)
2.  ¿Qué velocidad tendrá el conjunto m1+m2 tras el choque?(1,7804 m/s)

La masa m1+m2 puede deslizar  sobre una superficie con rozamiento, y después de recorrer la distancia l=1 m, choca elásticamente con la masa m3. 

3. ¿Qué velocidad tendrá el conjunto m1+m2 tras recorrer la distancia l=1m? 
(1,473 m/s)
4. Tras el choque elástico con m3, ¿qué velocidades tendrán la masa m3 y el conjunto m1+m2? 
(m3: v3=v12 tras el choque = 1,473 m/s; m1+m2=0)

Dicha masa m3, está unida a una pared vertical mediante un muelle de masa despreciable y constante elástica k. La masa m3 puede deslizar con rozamiento.

5. ¿Cuál será la máxima compresión x sufrida por el muelle? 
(1,05 m)

La fuerza recuperadora del muelle hace retroceder el bloque m3  hasta volver a chocar con el bloque m1+m2.

6. ¿Qué velocidad tendrá la masa m3 cuando cuelva a chocar contra m1+m2? 
(0,264 m/s)
7. ¿Qué velocidades tendrán m3 y m1+m2 tras el choque?(m3: v=0 (reposo) y m1+m2: v=0,264 m/s) 

El conjunto m1+m2 tras el segundo choque contra m3, ahora se mueve hacia la izquierda y recorre cierta distancia hasta que se detiene debido al rozamiento.

8. ¿Qué distancia recorre m1+m2 hasta ¿Dónde queda m1+m2 cuando se detiene? 
(0,069 m)
9. ¿A qué distancia quedan m1+m2 de m3? 
(m3 está en la posición inicial y m1+m2 a 69 cm de m3)



Solución desarrollada por Mario Maganto Torres (junio2020)



1 comentario:

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