Question

Una piedra de 2 kg de masa atada al extremo de una cuerda de 0,5 m gira con una velocidad de 2 rev/s.

a) ¿Cúal es su energía cinética?

b) Calcular el valor de la tensión de la cuerda

c) ¿Qué trabajo realiza la tensión sobre la piedra en una vuelta?

Answer 1

Veamos. Lo primero es expresar la velocidad angular en rad/s

ω = 2 rev/s . 2 π rad/rev = 12,57 rad/s

La energía cinética de rotación es Ec = 1/2 I ω²

Para una partícula I = m d²

Ec = 1/2 . 2 kg (0,5 m)² (12,57 rad/s)² = 39,5 J

La cuerda experimenta una fuerza centrípeta:

T = m ω² R = 2 kg . (12,57 rad/s)² . 0,50 m = 158 N

La tensión de la cuerda no realiza trabajo porque es constantemente perpendicular a la trayectoria.

Saludos Herminio