nesesito ayuda con este problema de fisica no me sale todavia que tengo la respuesta por favor ayudenme Una pelota de masa m en el extremo de una cuerda se mueve en una circunferencia vertical, con energía mecánica constante E. ¿Qué diferencia existe entre la tensión de la parte más baja de la circunferencia y la tensión de la parte más alta de la misma?
Rpta: 6mg
Respuestas
Respuesta: 6mg
Explicación: Bien, no necesitaba más datos disculpame. Pero si supongo que la velocidad en el punto más alto es cero (prueba de esto es obtener el mismo resultado). Como la Energía mecánica se conserva en el punto más alto solo tendrías Em=Ep=mg(2R)
Entonces Em=mg(2R) para cualquier punto por condición. Ahora analizamos en el punto más bajo, aplicamos F=ma o en su defecto una subsecuencia que es F (la sumatoria de las fuerzas que son centrípetas (es decir que entran y salen al centro de la circunferencia) es igual a la masa del cuerpo (al cual se le aplican) por la aceleración centrípeta)
Entonces tienes T2-mg=mxacp.
Otra cosa que debes conocer es lo siguiente, la acp tiene un equivalente que relaciona la velocidad de la partícula y el radio de la trayectoria circular que describe. Esto es, acp=(v^2)/R ( "^2" significa elevar al cuadrado). T2-mg=mx(Vi^2)/R
Luego aquí viene la parte esencial, debes relacionar la energía mécanica en el punto más bajo con la del punto más alto.
En el punto más bajo solo hay cinética ya que la potencial es 0 (por ser tu punto más bajo, en sí consideramos ese punto como el inicio de tu nivel de referencia)
Tienes luego, (1/2)m(Vi^2)= mg(2R)
Haces un artificio, sin cancelar m tal que te quede m(Vi^2)/R= 4mg
Reemplazas esto en tu ecuación inicial T2-mg=4mg => T2=5mg.
Como en el punto más alto Vf=0. T1+mg=mx(0^2)/R => T1=-mg.
Esto tiene una explicación que lamentablemente no recuerdo, pero demuestra el porqué la tensión T1 tiene sentido contrario al de la figura.
Finalmente, restas. T2-T1=6mg.
