Un trineo con masa de 25.0 kg descansa en una plataforma horizontal de hielo prácticamente
sin fricción. Esta unido con una cuerda de 5.00 m a un poste clavado en el hielo. Una vez que se
le da un empujón el trineo da vueltas uniformemente alrededor del poste. El trineo efectúa 5
revoluciones complejas cada minuto, la fuerza f que la cuerda ejerce sobre el es de:
Respuestas
Respuesta:
F = 34.25 Kg x m/s = 34.25 N
Explicación:
Un trineo con masa de 25 kg descansa en una plataforma horizontal de hielo prácticamente sin fricción. Esta unido con una cuerda de 5 m a un poste clavado en el hielo. Una vez que se le da un empujón el trineo da vueltas uniformemente alrededor del poste. Si el trineo efectúa cinco revoluciones completas cada minuto, calcule la fuerza F que la cuerda ejerce sobre él.
No existe aceleración en la dirección, entonces: N –W = 0, por lo tanto N = W
En el eje X existe aceleración radial:
∑ Fx = m x a
F = m x a
Ahora:
a = 4 π² x r donde T es el período del movimiento (movimiento circular)
T²
calcular T
T = t / n n = nº de revoluciones
T = 60 s / 5
T = 12 s
2. calcular a
a = 4 π² x (5 m)
(12 s)²
a = 1.37 m/s
3. calcular Fuerza
F = m x a
F = 25.0 Kg x 1.37 m/s
F = 34.25 N
La fuerzas centrípeta sobre el trineo se corresponde con 34.23 N.
¿Qué es el movimiento circular uniforme?
Cuando un móvil se mueve circularmente y recorre longitudes de arcos iguales y barre ángulos iguales en intervalos de tiempos iguales se establece que el móvil mismo describe un movimiento circular uniforme (m.c.u.)
El móvil, el trineo, al tener una velocidad angular constante, su movimiento, puede ser descrito por las ecuaciones:
- 1 vuelta = 2π radianes
- Fcen = fuerza centrípeta = m.Acen
- Acen = aceleración centrípeta = ω².R
- ω = velocidad angular = 5 rev/min.(2π rad/1 rev)(1 min/60 s) = 0.52 rad/s
- Sustituyendo datos y resolviendo: Fcen = m.ω².R = 25 kg.(0.52 rad/s)².5 m = 34.23 kg.m/s² = 34.23 N
Para conocer más acerca del m.c.u., visita:
brainly.lat/tarea/17134993
#SPJ2
