Una persona hace girar una piedra en un plano vertical con una velocidad 5rad/s (como se mostró en el simulador) si la masa de la piedra es 100gr y la longitud de la cuerda 40cm. Calcular:
a) La tensión de la piedra cuando la está en la parte más alta de la trayectoria
b) La tensión de la piedra cuando la está en la parte más baja de la trayectoria
Respuestas a la pregunta
Con respecto a la piedra que gira en el plano vertical, se obtiene:
a) La tensión de la cuerda cuando la piedra está en la parte más alta de la trayectoria, es: T= 0.02 N
b) La tensión de la cuerda cuando la piedra está en la parte más baja de la trayectoria, es: T= 1.98 N
La piedra experimenta un movimiento circular uniforme se debe calcular la velocidad tangencial o lineal y mediante sumatoria de fuerzas se calcula la tensión, como se muestra a continuación:
w= 5 rad/seg
m = 100 gr
R= 40 cm * 1 m/100cm = 0.4 m
a) T=? más alta
b) T=? más baja
V = w*R = 5 rad/seg* 0.40m = 2 m/seg
a) T + P= m*an
T + m*g = m *V²/L
Al despejar la tensión T:
T = m*V²/L - m*g
T= m* ( V²/L - g)
T= 0.1 Kg* ( (2m/seg)²/0.40m - 9.8 m/seg2)
T= 0.02 N
b) T - P= m*an
T - m*g = m *V²/L
Al despejar la tensión T:
T = m*V²/L + m*g
T= m* ( V²/L + g)
T= 0.1 Kg* ( (2m/seg)²/0.40m + 9.8 m/seg2)
T= 1.98 N