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Tema 03: Trabajo, energía y campo

Subtema 03: Choques lineales

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Origen: Selectivitat, 1988

Nivel: 1/3

Choque inelástico, muelle, energía potencial elástica, cinética

Un projectil de 10 g de masa es mou horitzontalment amb una velocitat de 200 m/s i s'encastra en un bloc de 290 g de masa, inicialment en repòs sobre una taula sense fregament. (a)Quina és la velocitat final del conjunt projectil+bloc? (b)Al cap de 10 s el conjunt projectil+bloc xoca contra una molla comprimint-la 20 cm. Quina és la constant recuperadora de la molla?

S O L U C I Ó N:

(A)

Dado que no hay fuerzas exteriores añadidas al sistema en el momento del choque, la cantidad de movimiento permanecerá constante, pudiendo escribir que

0,01*200 = (0,01+0,29)*v ===> v = 6,67 m/s

(B)

Al no haber rozamiento entre el bloque y la mesa, es superfluo el dato de los 10 s, ya que al moverse con v= cte llegará al muelle -sea cuando sea- con esa velocidad inicial de 6,67 m/s. Toda la energía cinética del conjunto se empleará en deformar el muelle, transfiriéndole energía potencial elástica:

½ mv2 = ½ kx2 ===> 0,3*6,672 = k*0,22 ===> k = 333,7 N/m

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