Question

El péndulo de un reloj oscila como se muestra en la figura, la masa del péndulo es de 3 kg y la cuerda a la que está sujeta mide 1.5 m de largo. Considera despreciables la masa de la cuerda y la resistencia del aire. Si parte del reposo a un ángulo de 34°.

Answer 1

Al final de la respuesta se muestra la imagen asociada al ejercicio.

Los valores de cada posición son:

V1 = 0 m/s  

Ec1 = 0 J  

Ep1 = 19,433 J

V2 = 3,59 m/s    

Ec2 = 19,433 J  

Ep2 = 0 J

• Usamos el principio de la conservación de la energía, ya que podemos decir que la Energía del Punto 1 es la misma del Punto 2, nos queda asi:

E1 = E2

• Se sabe que la longitud de la cuerda es 1,5m y que el angulo respecto al eje Y es 34°, calculamos la altura a la que encuentra el cuerpo inicialmente (h):

h = Longitud de la cuerda - (Longitud de la cuerda) sen (34°)  

h = 1,5 m - (1,5m) sen(34°)  

h = 0,661 m

• Sustituimos:

Ep1 = (3kg)(9,8m/s^2)(0,661)  

Ep1 = 19,433 J

• Entonces decimos que en el punto 2, la energia potencia es "0", ya que hay una distancia h que es cero.

E1 = E2

E1 = Ep1 = 19,433 J

E2 = Ec2 = 1/2 (mV2^2)

• Utilizamos el principio y notamos que Ep1= Ec2, por lo que :

Ec2 = 19,433 J  

19,433 J = 1/2 (3kg)V2^2

• Despejando V2^2 y resolviendo:  

V2 = 3,59 m/s