Ejercicio de Física sobre péndulo
Un péndulo está compuesto por una esfera de masa m unida a cuerda ligera de longitud “ ᶩ “ . La esfera se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un ángulo β1 con la vertical, y el pivote en “O” no tiene fricción
a) Determinar una expresión para la velocidad y otra para la tensión en el punto más bajo②.
b) Un péndulo de 1.50 m de longitud y 0.400 Kg de masa se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un ángulo de 35.0o con la vertical. Encuentre la velocidad de la esfera y la tensión de la cuerda cuando la esfera se encuentra en se punto más bajo (② ).
1 respuesta
La Energía potencial de la masa respecto del nivel inferior del péndulo =
E.P. = mg( l - l cos Beta) = mgl ( 1 - cos Beta)
En el punto mas bajo esta E.P.se transformo en E.C. ....= 1/2 m Vmax^2
Vmax^2 = 2 g l ( 1 - cos Beta) .................Vmax. = ( 2 g l ( 1 - cos Beta))^1/2 m/seg.
La tension en el punto mas bajo = mg + m Vmax.^2 / l = m ( g + Vmax.^2 / l ) dirigida hacia el centro de rotacion ( pivote).
Para tus datos tendrias:
Vmax = ( 2 g l ( 1 - cos Beta))^1/2 = (20 x 1.50 (1 - cos 35° ))^1/2 = 2.324 m/seg.
Tension Maxima del hilo = m ( g + Vmax.^2 / l )= 0.40 ( 10 + 2.324^2 / 1.50) = 5.44 N.( hacia el pivote).
