• Asignatura: Física
  • Autor: Hugofrnndz259
  • hace 8 años

Una masa de 12,0 kg sujeta al extremo de un alambre de aluminio con longitud sin estirar de 0,500 m gira en círculo vertical, con rapidez angular constante de 120 rev/min. el área transversal del alambre es de 0,014 cm2. calcule el alargamiento del alambrecuando la masa está

Respuestas

Respuesta dada por: tbermudezgomez28
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El alambre que gira con una masa en su extremo de 12kg tendra un alargamiento en la parta mas baja de  Δx = 0.01m

Explicación paso a paso:

Realizamos una sumatoria de fuerzas sobre el bloque en el eje Y:

↑∑Fy : man

   Fres - mg = man

Donde:

Fres = kx

an = ω²r       ;    r=(l + x)

an = ω²(l + x)

    kx - mg = mω²(l + x)   .:. Despejamos x

    kx - mg = mω²l + mω²x

    x(k - mω²) = mω²l + mg

    x = m(ω²l + g) / (k - mω²)         (E1)

convertimos ω de rpm a rad/s

ω = 120rev/min * 2πrad/1rev * 1min/60s = 4πrad/s

l = 0.5m

si el limite de elasticidad del aluminio es E = 7*10¹⁰Pa, y la ecuacion que permite su calculo es:

E = σ/ε  

σ = F/a ; ε = Lf-Li/Li

E =Fres/A / (x - l / l)      .:: Despejamos k

E = kxl /Ax - Al

EAx - EAl = xkl

k = (EAx - EAl) / xl        .:. sustituyo en E1

convertimos Área a metro

A = 0.014cm²*(1m/100cm)²= 1.4*10⁻⁶m²

x = m(ω²l + g) / ((EAx - EAl) / xl - mω²)

x = m(ω²l + g)(xl) / (EAx - EAl - xlmω²)

x(EAx - EAl - xlmω²) = mω²l²x + mglx

(EA - lmω²)x² - (EAl + mω²l² + mgl)x = 0

(98000N - 947.48N)x² - (49000N + 473.74N + 58.86N)x = 0

97052.52Nx² - 49532.6Nx = 0

x = 0.51m

El alargamiento es

Δx = x - l = 0.51m - 0.50m

Δx = 0.01m


anamavilla12: hola Tbermudezgomez28 me podrias ayudar con mi tarea de fisica plisssss doy 50 pts
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