Autor Tema: Resortes

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14 Diciembre, 2007, 01:57 am
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ivam

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Hola, tengo este problema y necesito que por favor me ayuden a resolverlo: Un disco de masa m se desliza en una superficie sin fricción entre dos resortes de constante K que están separados a una distancia L, y cuando está justo entre los dos tiene una velocidad V, si choca con ellos efectuando un movimiento armónico simple, ¿Cuál es el periodo de dicho movimiento?
Gracias de antemano.

14 Diciembre, 2007, 03:31 pm
Respuesta #1

escarabajo

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  • Quimey
Hola..

Un camino puede ser plantear la energía mecánica del sistema y derivar respecto al tiempo.(Como no hay fricción la energía se conserva, luego es constante y su derivada respecto al tiempo es nula)

Hay energía cinética, y potencial elástica.

\( \displaystyle\frac{1}{2}mv_d^2+\displaystyle\frac{1}{2}kx_1^2+\displaystyle\frac{1}{2}kx_2^2=Emec \)

\( v_d \) velocidad del disco
\( x_1 \) estiramiento del resorte 1
\( x_2 \) estiramiento del resorte 2

Hay que relacionar esas 3 cosas.

Si haces un dibujo, la velocidad que obtiene el disco viene dada por el estiramiento/compresión de cualquiera de los resortes, en realidad, se deduce que \( x_1=x_2=x \) y que entonces \( v_d=\dot{x} \)

Si ahora derivas teniendo en cuenta que \( v_d \) es función de tiempo obtienes:

\( m\dot{x}\ddot{x}+2kx\dot{x}=0 \Rightarrow \dot{x}(m\ddot{x}+2kx)=0  \)

Luego, \( \Omega=\sqrt{\displaystyle\frac{2k}{m}} \)

También podes plantear Newton directamente, suponer que el disco está moviéndose hacia un lado y plantear las fuerzas elásticas.

Saludos.

"Escapar sólo no es interesante...minimo tienen que ser dos".