¿Resistirá si se pretende hacer oscilar el péndulo del modo que el cuerpo ascienda 10cm por encima de su posición de equilibrio?
Se monta un péndulo suspendiendo un cuerpecito de masa 100 g del extremo de un hilo de 20 cm de longitud. La máxima tensión que puede soportar el hilo es 1,5 N.
¿Resistirá, si se pretende hacer oscilar el péndulo del modo que el cuerpecito ascienda 10 cm por encima de su posición de equilibrio?
1 Respuesta
Si levantas la masa del péndulo 0.1 m sobre la posicion de equilibrio ( reposo vertical) la masa adquirirá una energía potencial = mgh = 0.1 x 10 x 0.1 = 0.1 Joule. Respecto del nivel de referencia.
Al soltar el péndulo y llegar este a la posición inferior de equilibriuo esa energía potencial se habrá transformado en cinética o sea 0.1 Joule = 1/2 m v^2 ... v^2 = 0.1 x 2 / 0.1 = 2 m/seg.
Para esta v = 2 m/seg corresponderá una tensión en el hilo= masa x fuerza centripeta = m x v^2 / radio = 0.1 x 2 / 0.20 = 1 Newton. Sumando para la posicion inferior la tensión centripeta + la del peso de la masa oscilante = mg = 0.1 x 10 m/seg^2 = 1 N.....da una tension total de 2 N sobre la cuerda....Luego se romperá.
