• Asignatura: Física
  • Autor: Davidadlopez344
  • hace 3 años

Un alambre de acero de 5 m de longitud y 0,01 m² de seccion recta y un módulo de young E = 2,03×10⁶ N/m² está suspendido en posición vertical. En su extremo inferior libre se le cuelga un cuerpo de 2 kg que efectua oscilaciones verticales. Calcular el período de las mismas.


Davidadlopez344: gracias

Respuestas

Respuesta dada por: FisicGirl
10

Respuesta:

El período que efectua es de 0.139 segundos.

Explicación:

Tomaremos a x como el alargamiento del alambre a partir de la posición de equilibrio.  Por lo que en esta situación (Por fórmula de ELASTICIDAD) se tiene que:

E = (Fl) / (Ax)

Siendo E = módulo de Young, F la fuerza, l la longitud, A el área de la sección y x el alargamiento.

De donde despejamos F, quedando que:

F = (AEx) / l

Una vez que sabemos la ecuación de la fuerza que actúa (recuperadora (-F) en este caso), aplicamos ley de hooke para calcular la constante:

k = F/x

De donde reemplazamos y tenemos que:

k = (AEx/l) / x

Para comodidad, simplificamos x de la ecuación, quedando:

k = AE / l

Hemos despejado el valor de la constante, y solo nos queda aplicar la fórmula del movimiento armónico simple para el cálculo del período, la cual nos indica que:

T = 2π·√m/k

Reemplazando el valor de k según nuestro anterior despeje, tenemos que:

T = 2π·√m/(AE/l)

Ahora bien, tomamos nuestros valores del problema y los reemplazamos acorde la fórmula planteada, quedando de la siguiente manera:

T = 2π · √2 kg / ((0.01 m² · 2.03×10⁶ N/m²) / 5 m)

T = 2π · √4.926x10⁻⁴ s²                       //                    de donde T = 0.139 s


Anónimo: Gracias chica física , tus conocimientos me sorprenden .
FisicGirl: Gracias =D
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