Hoja de actividades: Energía potencial en muelles y cuerdas elásticas

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo calcular el trabajo realizado para estirar un muelle o una cuerda elástica, y cómo calcular la energía almacenada en muelles y cuerdas elásticas estirados.

P1:

Una pelota de masa 𝑚 está unida a un extremo de una cuerda ligera y elástica de longitud natural 3𝑎 y módulo de elasticidad 3𝑚𝑔, donde 𝑔 es la aceleración de la gravedad. El otro extremo de la cuerda está fijado a un punto 𝑂 en la recta que una pared vertical forma con un plano horizontal con rozamiento. La pelota es liberada desde el reposo en el plano a una distancia de 15𝑎2 de 𝑂 de tal modo que la cuerda es perpendicular a la pared. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre la pelota y el plano es 34, calcula la velocidad de la pelota 𝑣 en el momento en el que choca contra la pared. Expresa la respuesta en términos de 𝑎 y 𝑔. Si la pelota rebota desde la pared a una velocidad 2𝑣9, ¿a qué distancia 𝑑 de 𝑂 la pelota alcanzará finalmente el reposo?

  • A𝑣=3421𝑎𝑔, 𝑑=𝑎9
  • B𝑣=3𝑎𝑔, 𝑑=8𝑎27
  • C𝑣=3𝑎𝑔, 𝑑=13𝑎27
  • D𝑣=3426𝑎𝑔, 𝑑=8𝑎27
  • E𝑣=3426𝑎𝑔, 𝑑=13𝑎27

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