Question

un péndulo simple esta constituido por una esfera de 10 kp de peso y un hilo de 1 m de longitud. calcular: a.el trabajo necesario para desplazar el péndulo desde la posición vertical a la horizontal, b) la velocidad y la energía cinética en el instante que pasa por la posición mas baja de su trayectoria, cuando se le abandona a si mismo a partir de la posición horizontal

Answer 1

Para elevar al péndulo hacia su posición horizontal hay que invertir 98,1J de energía, cuando lo soltamos, adquiere 98,1J de energía cinética pasando por su punto más bajo a 4,43 metros por segundo.

Explicación:

En la posición vertical, el péndulo se encuentra colgando del hilo de 1 metro de longitud, y en la horizontal se sostiene a la misma altura que el otro extremo del hilo por lo que:

a) Poner el péndulo en la posición horizontal equivale a elevarlo una altura igual a la longitud del hilo, por lo que el trabajo invertido es:

$E_P=W=m.g.z=10kg.9,81\frac{m}{s^2}.1m\\\\W=98,1J$

b) Si de esta posición soltamos el péndulo, este tenderá a estar en la posición vertical pero en el proceso, toda la energía potencial que le dimos se convierte en energía cinética, por lo que por un lado la energía cinética es igual a la energía potencial del punto anterior. Luego la velocidad cuando el péndulo pasa por su punto más bajo es:

$v=\sqrt{\frac{2E_c}{m}}=\sqrt{\frac{2.98,1}{10kg}}\\\\v=4,43\frac{m}{s}$