Un péndulo de 80cm de longitud es jalado hacia un lado, hasta que su lenteja se eleva 20cm sobre el punto más bajo y entonces se suelta. Cuando la lenteja de 50g se encuentra en el punto más bajo. a) ¿cuál es la rapidez? b)¿Cuál es la tensión de la cuerda del péndulo?
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La energía potencial gravitatoria en la parte más alta es igual a la energía cinética en la parte más baja.
m.g.h = 1/2.m.V²; de modo que:
V = √(2 . 9,80 m/s² . 0,20 m) = 1,98 m/s
Las fuerza sobre la masa pendular en la parte más baja es la tensión de la cuerda que lo sostiene y su propio peso. Entre las dos suministran la fuerza centrípeta presente en todo movimiento circular
T - m.g = Fc = m V² / R
T = m.g + m V² / R
R = 80 cm. Para conocer T es necesario conocer la masa del péndulo. Si la suponemos de 1 kg.
T = 1 kg ( 9,80 m/s² + (1,98 m/s)² / 0,80 m) = 14,7 N
Saludos Herminio