Una fuerza F se aplica sobre un objeto de masa m, el cual está atado a una cuerda de longitud l cómo lo muestra la figura 1. Una vez se aplica la fuerza, ésta desplaza la masa desde su posición de reposo hasta la posición final que se indica, en dónde la cuerda hace un ángulo θ con la vertical.
a. Calcule el trabajo realizado por la fuerza F para desplazar la masa m entre las posiciones que se indican en el enunciado del problema.
b. Si en la posición B se deja de aplicar la fuerza F calcule la velocidad por la cual pasa el cuerpo nuevamente por la posición de equilibrio.
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El trabajo de la fuerza es su magnitud por el desplazamiento horizontal que produce sobre la masa m.
T = F . d; d = L senФ
T = F . L . senФ
Si lo soltamos, la masa caerá una altura h entre los dos puntos.
De la figura: h = L - L cosФ = L (1 - cosФ)
Luego:
V = √[2 g L (1 - cosФ)
Saludos.
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