97. EFECTOS DE LAS FUERZAS Y LEY DE HOOKE (Ejercicio 2)
Clases de Física para el grado 1° de Bachillerato en España.
Clase No. 97: Efectos de las Fuerzas y Ley de Hooke (Ejercicio 2).

Un muelle, con constante de recuperación 40 N/m, cuelga verticalmente junto a una regla de modo que su extremo coincide con la marca 10 cm. ¿Qué masa debe colgarse del muelle para que su extremo quede alineado con la marca 18 cm de la regla?

Tema: Las Fuerzas y los Principios de la Dinámica.
Material producido por #julioprofe en 2010, junto con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 En este problema tenemos un muelle de constante elástica 40 Nm. Dice el problema que cuelga junto a una regla de tal manera que su extremo coincide con la marca 10 cm. Entonces tenemos una longitud inicial del muelle igual a 10 cm. Es decir 0.10 m. De una vez hacemos la conversión a metros. La pregunta nos dice que cual debe ser la masa que debemos unir a ese muelle para que ahora su extremo coincida con la marca 18 cm. En la regla que tenemos al pie del muelle. Entonces queremos que esta longitud tenga un valor de 18 cm. Es decir 0.18 m. Como decíamos la pregunta es cuanto vale la masa que debemos unir al extremo del muelle. En este caso la fuerza que produce el estiramiento o la deformación del muelle será el peso de esta masa. Entonces recordemos que peso es igual a masa por gravedad. Como no conocemos la masa pero si sabemos que la gravedad es 10 m.s.q. Entonces podemos dejar expresada la fuerza como 10 m. Teniendo presente que esta masa debe ir en kilogramos. A continuación planteamos lo que dice la ley de Hooke. Tenemos entonces que la fuerza aplicada al muelle es igual a la constante elástica o constante de recuperación. Por la diferencia que hay entre su longitud final y su longitud inicial. Entonces tenemos la fuerza 10 m. La constante de recuperación 40 Nm. Por la longitud final que es 0.18 m. Menos la longitud inicial que es 0.10 m. Nos aseguramos que todos los datos se encuentren en unidades del sistema internacional. Tenemos 10 m. es igual a 40 por esta diferencia que nos da 0.08. Resolviendo esta multiplicación nos da 3.2. Y despejando la masa nos queda 3.2 dividido entre 10. Eso nos da 0.32 kilogramos. Este es el valor de la masa que estamos buscando. Esto sería equivalente a tener una masa de 320 graus.
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