Anónimo
Calculo de energía potencia de una esfera
El ejercicio es el siguiente:
Una pequeña esfera de masa m = 50 g cuelga de un hilo de longitud = 1 m y que podremos suponer inextensible y sin masa. Si le comunicamos a la esfera una velocidad de 1 km/h, calcúlese:
a) Amplitud de la oscilación que llevará a cabo.
b) Energía potencial máxima que alcanzará la esfera (tómese como origen de energía potencial la posición de equilibro).
c) Altura máxima que alcanzará la esfera por encima del punto de equilibrio.
1 Respuesta
Seria la idealización de un péndulo.
La velocidad máxima de la masa suspendida la tendrá al pasar por la posicion inferior... o sea Ec sistema = 1/2 masa x (velocidad max.)^2 ... que pasa a transformarse en potencial cuando la masa se detiene en la parte más alta del recorrido.
Planteas la igualdad:...........0.50 m V max^2 = mgh ..........h = altura ascendida por m.
Vmax. = 1 Km/h = 1000/3600 = 0.2777 m/s.
De aquí hallas h, que seria la altura máxima que te esta ´pidiendo.
Para establecer la amplitud máxima de la oscilacion, seria el angulo mayor que se aleja de la vertical, hacia ambos lados:
Plantea cos{ theta maximo} = l-h / l .................y despejas el angulo maximo.
Energía potencial máxima que alcanza la esfera......
Seria = Energía cinética máxima que tenia en la posicion de equilibrio... o sea que expresas la Ec max. = 1/2 masa x (velocidad max.)^2 en Joules.