Question

Una masa de 2 kg gira en un circulo horizontal atada al extremo de una cuerda de 10 metros de largo. ¿Cual es la velocidad constante de la masa si la cuerda forma un angulo de 30° con la vertical?

Answer 1

Este movimiento es conocido como péndulo cónico.

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

Fc = m V² / R; R = L sen30°

Sobre el eje x: Fc = T sen30°

Sobre el eje y: T cos30° = m g; T = m g / cos30°

Reemplazamos:

m V² / (L sen30°) = m g sen30° / cos30° = m g tg30°

Cancelamos la masa.

V = √(L g tg30° sen30°)

V = √(10 m . 9,80 m/s² . 0,577 . 0,5) ≅ 5,32 m/s

En los problemas estrictamente de cinemática, la masa de los cuerpos no interviene.

Saludos Herminio