Question

Enunciado: la esfera de masa m del péndulo simple de la figura se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un ángulo β1 con la vertical; con base en esta información:
Determinar una expresión para la velocidad y otra para la tensión en el punto más bajo ②.

Un péndulo de 53,0 m de longitud y 0.400 kg de masa se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un ángulo de 59,0 o 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 ).

Answer 1

Para hallar la velocidad en el punto más bajo necesitamos la altura de caída de la esfera.

Según el dibujo: h = L - L cosβ = 53 m (1 - cos59°) = 25,7 m

La relación que vincula variables cinemáticas que no depende directamente del tiempo es V² = Vo² + 2 g h, para este caso.

Partiendo del reposo es Vo = 0

V = √(2 . 9,80 m/s² . 25,7 m) = 22,4 m/s

Entre la tensión de la cuerda y el peso del cuerpo generan la fuerza centrípeta, presente en todo movimiento circular.

T - m g = Fc = m V² / L

T = 0,400 kg (9,80 + 22,4² / 53) m/s² = 7,72 N

Saludos Herminio