Descompone el trayecto del bloque en tres etapas:
1) Bloque fijo comprimiendo al resorte (delta x) = 0.10 m
Analizando las fuerzas actuantes tendrás que K ( delta x) = mg sen alfa ....K = 10 x 0.5 / 0.1 = 50 N/m.
La energía elástica asociada a este estado será 1/2 K (delta x)^2 = 25 x 0.1^2 = 0.25 Joules.
2) Bloque lanzado moviéndose sobre el Plano Inclinado:
La velocidad aumenta hasta despegarse del resorte. Mientras esta unida al resorte la ecuación de Newton relacionada seria: La sacas analizando el DCL correspondiente:
{0.5 K ( delta l)^2 / 0.1 } - f roce - mg sen alfa = m a
{0.5 K ( delta l)^2 / 0.1 } - 0.1 mg cos alfa- mg sen alfa = ma
a = 0.5 x 50 x 0.1 - 0.1 x 10 x 0.866 - 0.1 x 10 x 0.50 = 1.137 m/s^2
Velocidad con que se despega del resorte >>>>> Vf = (2 x 1.137 x 0.1) ^0.5 = 0.477m//s
Con esta velocidad la energia cinetica del bloque Ec = 1/2 m v^2 = 0.5 x 1 x 0.477^2 = 0.114 Joules.
Se han disipado por el roce en este 1er. tramo (0.250 – 0.114) = 0.136 Joules.
3) Bloque luego de disparado por el resorte.
Con la Ec adquirida el bloque asciende hasta una altura determinada, de acuerdo al trayecto que dan como dato: 0.02 m sobre el plano, y se detiene.
Es un Movimiento uniformemente decelerado.
Energia Mec, al despegarse del resorte = 0.114 Joules
Energia Mec. final al detenerse sobre el plano = m g h = 1 x 10 x 0.02 sen 30° = 0.1 Joules.
Energia final sistema = E. Potencial del cuerpo = 1 x 10 x 0.01 = 0.1 Joules.
Energia disipada en este 2 do. tramo =( 0.114 – 0.100) = 0.014 Joules.
Balance de energias:
Mecanica inicial = 0.250 Joules………....Elastica.
Mecanica final = 0.1 Joules……………...Potencial gravitatoria.
Disipada por roce = 0.136 en primer tramo + 0.014 en segundo tramo = 0.150 Joules.
Cualquier duda o resultados diferentes que poseas volvés a consultarnos.