NO ME SALEN

  PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
  (Leyes de Newton, movimiento circular)

 

¡no me salen!

 
FIS 51 (d3.03) - Una piedra de 0,9 kg se ata a una cuerda de 0,8 m. La cuerda se rompe si su tensión excede los 450 N (ésta es la resistencia a la rotura de la cuerda). La piedra gira en un círculo horizontal sobre una mesa sin rozamiento; el otro extremo de la cuerda se encuentra fijo. Calcular la máxima rapidez que puede alcanzar la piedra sin romper la cuerda.

Es muy intuitivo el asunto, cuanto más rápido gire la piedra más fuerza tiene que hacer la cuerda. Bueno, procuraremos que no se corte: el máximo que puede valer es 450 N, veamos con qué velocidad angular, o mejor aún, con qué aceleración se corresponde:

ΣFC = m aC

Las fuerzas verticales -el peso de la piedra y el apoyo sobre la mesa- se cancelan entre sí, de modo que la resultante es la tensión, T, que hace la cuerda:

T = m . v² / R

De ahí despejamos la velocidad (en el enunciado, la rapidez):

v² = T R / m

v² = 450 N . 0,8 m / 0,9 kg

   
  v = 20 m/s  
 

 

 
DESAFIO: Si se rompe la cuerda, ¿la piedra sale disparada en dirección radial o tangencial? Ricardo Cabrera
 
 
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización abr-16. Buenos Aires, Argentina.
 
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