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la cuevadel empollón
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2

2,5 puntos
En el laboratorio diseñamos un experimento con dos masas que realizan movimientos independientes. La primera masa es de 0,5 kg0{,}5\,\text{kg} y cuelga de un muelle vertical. La segunda masa se encuentra sujeta a un disco vertical que gira a una velocidad angular de 6,41 rad/s6{,}41\,\text{rad/s} y el centro de esta masa está a una distancia de 19 cm19\,\text{cm} del centro del disco. Ambas masas se iluminan lateralmente y se observa que sus sombras siguen exactamente el mismo movimiento armónico simple. Para conseguirlo, soltamos desde abajo la masa del muelle justo a t=0 st = 0\,\text{s}, momento en que la masa del disco también pasa por el punto más bajo de la rotación.
Montaje experimental con disco giratorio y muelle vertical para comparar sombras.
a
Escribid la ecuación de la posición vertical de las sombras respecto al tiempo. Hallad la constante elástica del muelle y la energía mecánica del movimiento armónico simple.1,25 pts
b
Calculad la ecuación de la velocidad y la energía cinética respecto al tiempo de la masa que cuelga del muelle. Representad en la cuadrícula adjunta la energía mecánica, la energía potencial y la energía cinética en función de la posición vertical para la masa que cuelga del muelle.1,25 pts
Gráfica de energía (E) frente a posición (y) para representar las energías del sistema.