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una bola de goma se suelta es del reposo desde una altura determinada y choca contra el suelo rígido suponiendo que no se pierde energía en el choque Al subir su altura será​

Pregunta

una bola de goma se suelta es del reposo desde una altura determinada y choca contra el suelo rígido suponiendo que no se pierde energía en el choque Al subir su altura será​

Solución

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Teodoroélite · Tutor durante 8 años
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<div class="athena_tag_tk_ques_text_content" data-testid="answer_box_text"><p><strong>Respuesta:</strong></p><p><strong>Explicación paso a paso:</strong></p><p>En este caso, podemos considerar el sistema formado por la bola de goma y la Tierra, y asumir que la resistencia del aire es despreciable. Entonces, la energía mecánica del sistema es igual a la suma de la energía cinética de la bola y la energía potencial gravitatoria de la bola-Tierra. Si llamamos h a la altura inicial desde la que se suelta la bola, v a su velocidad justo antes de chocar con el suelo, y h’ a la altura máxima que alcanza al subir después del choque, podemos escribir:</p><p></p><p>E_m = E_c + E_p</p><p></p><p>E_m = \frac {1} {2}mv^2 + mgh</p><p></p><p>E_m = \frac {1} {2}mv’^2 + mgh’</p><p></p><p>Como se supone que no se pierde energía en el choque, la energía mecánica del sistema es la misma antes y después del mismo, es decir:</p><p></p><p>\frac {1} {2}mv^2 + mgh = \frac {1} {2}mv’^2 + mgh’</p><p></p><p>Donde v’ es la velocidad de la bola justo después del choque. Como queremos hallar h’, despejamos esta variable de la ecuación anterior y obtenemos:</p><p></p><p>h’ = \frac {v^2 - v’^2} {2g} + h</p><p></p><p>Ahora bien, como el choque es elástico, se conserva también el momento lineal del sistema, que está dado por:</p><p></p><p>p = mv = mv’</p><p></p><p>De donde se deduce que v = v’, es decir, la velocidad de la bola antes y después del choque tiene el mismo valor absoluto pero sentido opuesto. Entonces, podemos simplificar la expresión de h’ como:</p><p></p><p>h’ = \frac {v^2 - (-v)^2} {2g} + h</p><p></p><p>h’ = h</p><p></p><p>Es decir, la altura máxima que alcanza la bola al subir después del choque es igual a la altura inicial desde la que se soltó</p></div>
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