Los cables que sostienen a un elevador de 7000 kg se rompen y cae, al hacer contacto con un resorte amortiguador en el fondo del cubo lleva una velocidad de 29.7 m/s y se activa un freno de seguridad que aplica una fuerza de fricción constante de 6000 N al elevador. Al detenerse el elevador, el resorte se ha comprimido 4.0 m.
¿Cuál es la constante del resorte?
Icarus1018
El problema se resuelve usando igualación de trabajo mecánico. La energía cinética del ascensor, se transforma en el trabajo hecho por los frenos mas el del resorte:
(1/2)(m)(v)^2 = (Froce)*(d) + (1/2)(k)(d)^2
Despejando la constante de elasticidad k del resorte:
k = 2*[ (1/2)(m)(v)^2 - (Froce)(d) ] / (d)^2
k = 2*[ (1/2)(7000 kg)*(29,7 m/s)^2 - (6000 N)(4 m) / (4 m)^2
(1/2)(m)(v)^2 = (Froce)*(d) + (1/2)(k)(d)^2
Despejando la constante de elasticidad k del resorte:
k = 2*[ (1/2)(m)(v)^2 - (Froce)(d) ] / (d)^2
k = 2*[ (1/2)(7000 kg)*(29,7 m/s)^2 - (6000 N)(4 m) / (4 m)^2
k = 6 171 630 / (4)^2
k = 385 726,88 N/m
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