Otras carreras Problema de observador inercial (urgente)

[espartero]

Una maleta de 20 kg que se puede mover libremente sobre el pasillo de un autocar se sujeta a un muelle de constante 6000 N/m de 50cm de largo sujeto a la parte trasera del vehiculo. El autobus arranca y un observador anota cuidadosamente las siguientes variaciones en la longitud del muelle durante 15 s (en la imagen adjunta se ve la grafica):

a)Explica las variaciones de longitud del muelle segun un observador inercial. Encuentra el desplazamiento total del autobus y la maxima velocidad conseguida

b)¿Como explica las variaciones de longitud del muelle un observador no inercial que permanece junto a la maleta?

Por favor es urgente y no se ni como hay que empezar!!!!!

[nico_palermo]

Re: Problema de observador inercial (urgente)

Hola
Para el punto a se me ocurre que tienes que plantear que la energía cinética del autocar es igual a la energía potencial elástica del resorte
A mayor velocidad mas se contrae el resorte

Saludos

[aLFRe]

Re: Problema de observador inercial (urgente)

Hola.

Si entiendo bién el problema, en la dirección horizontal
- la de movimiento del autocar - la maleta está sometida sólo a la fuerza elástica.
Igual te lio un poco con los signos pero bueno...

Para el primer caso, el observador es inercial, pues usas la segunda ley de Newton:
$F_{elastica} = m\,a$
como la fuerza elástica es proporcional a la deformación del resorte
$F_{elastica}= -k\,\Delta\,x$
luego
$-k\,\Delta\,x= m\,a$
Observa que $\Delta\,x$ es la diferencia de longitud del resorte
entre los estados en los cuales éste está deformado y sin deformar.

En el segundo caso, el observador no es inercial
y te han dicho en clase que en estos casos aparecen unas fuerzas llamadas de inercia.
Mientras la longitud del resorte no varía
debe de haber un equilibrio entre fuerzas:
$F_{elastica}+ f_{inercia}=0$
y $f_{inercia}=-m\,a$
luego la ecuación será - observa que es sólo cambiar de posición el término de inercia
$k\,\Delta\,x+ m\,a=0$

Los datos del problema se refieren a mediciones a intervalos de tiempo.
Mientras la deformación se mantiene constante la fuerza elástica es constante
por lo cual la aceleración también lo es.
Cuando la longitud del resorte varía es porque ha habido una aceleración
o una desaceleración.

Para el observador no inercial la fuerza de inercia varía cuando lo hace el resorte.

Saludos.