Resolver Ejercicio física sobre Movimiento Circular

Un cuerpo se encuentra unido a una cuerda inextensible y sin masa, de longitud L=50 cm. El otro extremo se encuentra fijo. Inicialmente se le da al cuerpo una velocidad Vi=3.0 m/s, cuya dirección y sentido se representa en el dibujo. A) Determine cuanto tiempo tardara el bloque en volver a la posición inicial. ¡¿Con qué velocidad?

  1. b) ¡ Cuánto vale el trabajo realizado por la cuerda?.

2 Respuestas

Respuesta

¿Pero el cuerpo no tiene masa tampoco?

¡Gracias! No no presenta masa

Bueno no me queda claro aunque supongo que la masa se mueve en un plano vertical. Luego sobre la masa están actuando la fuerza centrípeta y la gravitatoria.

Si fuese horizontal tendriamos MCU.

Si se lanza con Vo= 3 m/s la velocidad tangencial en la parte mas baja = Vo + V(2g 2r) = Vo+2Vgr

El movimiento sera uniformemente acelerado hasta la base de la circunferencia y uniformemente decelerado durante el ascenso. Calculando para el descenso:

Aceleracion = Vf^2 - Vi^2 / 2 e =( Vo+2Vgr)^2 - Vo^2 / (2 x 3.14 x 0.50) = (4VoV(gr) + 4gr) / 3.14 =( 12 x 2.236 + 20) / 6.28 = 46.76 / 6.28 = 7.44 m/s^2

Vf= Vo + aceleracion x tiempo .....................Tiempo = Vf - Vo / aceleracion ={ 3 + 2V(gr) - 3 }/14.9 = 4.47 / 7.45 = 0.6 seg.

El tiempo total hasta volver a la posicion inicial seria el doble... 1.20 seg. Arribando a la parte superior con Vo= 3 m/s.

Respecto al trabajo coincido con lo que expone Alberto Ballester. Desde el punto de vista energético el trabajo total seria nulo porque nos movemos en campos conservativos y salida de la masa y llegada son a un mismo punto. O sea, sin rozamiento, teóricamente el movimiento seria continuo.

Si tienes las soluciones

Respuesta

Con los datos proporcionados, podríamos suponer que el cuerpo sigue una trayectoria sobre un plano y con rozamiento despreciable ( si no fuese así, necesitaaríamos el valor de la masa y del coeficiente de rozamiento con el plano, tratándose en este caso de un movimiento circular uniforme retardado)

A) t = s/v  aproximadamente, t= 2 x 3,1416 x 0,5m / (3m/s) = 1,0472s                     [ 50cm = 0,5m]

B) Sobre la cuerda no actúa mas que una fuerza centrípeta, responsable de curvar la trayectoria uniformemente y que es perpendicular, sobre el radio y dirigida al centro de giro. Como no tiene ninguna componente tangente a la trayectoria, no realiza ningún trabajo

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