Imagina que el carrito de la montaña rusa tiene una masa de 25kg y que está ahora en una plataforma horizontal de hielo prácticamente sin fricción. Está unido con una cuerda de 5m a un poste clavado en el hielo. Una vez que se le da un empujón, el carrito gira uniformemente alrededor del poste. Si el carrito realiza, luego del empujón, 5 revoluciones completas cada minuto, ¿cuál es la fuerza F que la cuerda ejerce sobre él?
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La fuerza que ejerce la cuerda sobre el carrito para que este se mantenga en movimiento circular uniforme es la llamada fuerza centrípeta, Fc.
La magnitud de la fuerza centrípeta es igual al producto de la masa por la aceleración centrípeta: Fc = m * Ac
La aceleración centrípeta, Ac es:
Ac = (W^2)*R, donde W es la velocidad angular y R es el radio de la circunferencia del movimiento circular.
En este caso, el carro realiza 5 revoluciones por minuto y cada revolución es 2π rad, por lo que W = 5 * 2π rad / (60 s) = 0,5235 rad/s
=> Ac = (0,5235 rad /s)^2 * 5 m = 1,37 m/s^2
Con lo que ahora solo debes substituir en la ecuación de Fc:
Fc = (25kg) * 1,37 m/s^2 = 34,3 N
Respuesta: 34,3 N
La magnitud de la fuerza centrípeta es igual al producto de la masa por la aceleración centrípeta: Fc = m * Ac
La aceleración centrípeta, Ac es:
Ac = (W^2)*R, donde W es la velocidad angular y R es el radio de la circunferencia del movimiento circular.
En este caso, el carro realiza 5 revoluciones por minuto y cada revolución es 2π rad, por lo que W = 5 * 2π rad / (60 s) = 0,5235 rad/s
=> Ac = (0,5235 rad /s)^2 * 5 m = 1,37 m/s^2
Con lo que ahora solo debes substituir en la ecuación de Fc:
Fc = (25kg) * 1,37 m/s^2 = 34,3 N
Respuesta: 34,3 N
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