El niño y la cuerda

NigthWolf #1 May '13 no seme u me pausa

Hola!

El caso es que estoy empezando a estudiar fisica desde el primer tema para el examen de junio y asi poder quitarmela de encima de una vez, el problema es que las diapositivas que cuelgan asi como los apuntes son malisimos, no viene nada explicado y todo hay que buscarlo por internet.

Tengo que resolver este problema y no se como meterle mano, cabe destacar que soy un paquete en fisica y hace mucho que no la doy, asi que mas que el resultado me gustaria que me dijerais como habeis sacado el dato con una explicacion mas o menos detallada, si no es mucho pedir.

Sin mas, aqui lo dejo:

Un niño hace girar en el plano vertical una cuerda que lleva atada una piedra de 0,50
kg con velocidad v = 4,0 m/s. La longitud de la cuerda es 1,5 m y su masa
despreciable. Hallar la tensión de la cuerda en el punto más bajo y más alto de la
trayectoria.

Se que sera facil para muchos, pero con una base muy mala y unos apuntes aun peores, estoy perdido xD.

Gracias de antemano y un saludo!

zur4no #2 May '13

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NigthWolf #3 May '13 no seme u me pausa

#2 y cuales serian los puntos mas altos y mas bajos de la trayectoria? xD

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zur4no #4 May '13

#3

18 2 respuestas

KarlosWins #5 May '13

.

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leonsegui #6 May '13 Penitente

#1 ya te lo han resuelto, el punto más alto y el más bajo viene definido por la longitud de la cuerda del problema, como te dice que es el eje vertical (osea el de las Y), podrás jurar que el punto más alto es el P(0,1.5) y el más bajo el A(0,-1.5). Aplicas la fórmula que te da la tensión y ya está.

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NigthWolf #7 May '13 no seme u me pausa

#6 #5 #4 Las soluciones del problema son 10N y 0,4N, y la verdad es que a mi no me da eso, no se si es porque el resultado esta mal o yo la he pifiado en no tener algo en cuenta xD

PD: El problema nº 7

http://www.complex.etsit.urjc.es/electro/teleco/files/03_dinamica.pdf

3 respuestas

-SHolmes- #8 May '13

Un niño hace girar en el plano vertical una cuerda que lleva atada una piedra de 0,50
kg con velocidad v = 4,0 m/s. La longitud de la cuerda es 1,5 m y su masa
despreciable. Hallar la tensión de la cuerda en el punto más bajo y más alto de la
trayectoria.

Masa piedra: 0,5 kg
Velocidad: 4 m/s
Longitud cuerda: 1,5m

Diagrama de cuerpo libre

Punto más alto:

Fuerzas en el eje X: nos la suda

Fuerzas en el eje Y:

En un sentido: gravedad, tensión
En el otro: fuerza centrípeta

mg + T = (mv²)/R

0,5 * 10 + T = (0,5*4²)/1,5
T = -5 + 8/1,5 = 0,3333

Punto más bajo:

Fuerzas en el eje X: nos la suda

Fuerzas en el eje Y:

En un sentido: gravedad, fuerza centrípeta
En el otro: tensión

0,5 * 10 + (0,5*4²)/1,5 = T
T = 10,333333333

Soluciones:
Punto más alto 0,333333
Punto más bajo 10,333333

PD: fijo que me he equivocado en algo, pero paso de revisarlo y la idea es esa

bss tkm cnt

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-SHolmes- #9 May '13

#7 Coño, pues lo he hecho perfecto entonces, sólo que tengo la costumbre de usar g = 10 en vez de 9,81 porque soy así de chulo

Ah, y los cálculos están hechos a ojo, los ",33333" se entiende que es un períodico puro

KarlosWins #10 May '13

.

B

[Borrado] #11 May '13

#7 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_//problemas/dinamica/circular/problemas/din_circular_problemas.html

Lo mejor es hacerte el diagrama de fuerzas y no liarla con los signos.
Sumatorio de fuerzas = m*a y en este caso solo hay la acceleración centrípeta.
Arriba del todo la gravedad "ayuda" a la tensión.
Abajo del todo la gravedad "va en contra" de la tensión.

Suerte!

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NigthWolf #12 May '13 no seme u me pausa

Ya me ha salido, realmente es bastante facil, pero llevaba mucho tiempo sin hacer algo como esto, es cuestion de ponerme a hacer unos cuantos mas, muchas gracias todos! :qq:

NigthWolf #13 May '13 no seme u me pausa

Una nueva duda, el enunciado es el siguiente:

Sea un cuerpo de 10 kg de masa que se encuentra sobre una superficie horizontal.
Calcular el trabajo que realizaría una fuerza horizontal para arrastrar dicho cuerpo,
con velocidad constante, a lo largo de 10 metros sabiendo que el coeficiente de
rozamiento dinámico cuerpo-superficie es µ = 0,60. Repetir el cálculo con una
fuerza que tira del cuerpo formando un ángulo de 30º con la horizontal (hacia
arriba).

Y yo he hecho esto:

Mi duda es la siguiente, yo el trabajo realizado lo he calcuado haciendo antes la fuelta total resultante, restando la Fr a la suma de Px y Py. La cosa es si esta bien hecho asi, o si hay que calcular el trabajo de cada una por separado (Fr, Px y Py) y luego restar el trabajo de Fr a la suma del trabajo de Px o Py.

2 respuestas

KarlosWins #14 May '13

.

B

[Borrado] #15 May '13

#13 de donde sacas que la fuerza que tira el delcuerpo son 98N?

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NigthWolf #16 May '13 no seme u me pausa

#15 si el cuerpo tiene una masa de 10kilos F=mg=98N, luego eso seria lo minimo que tendria que aplicarse para moverlo segun tengo entendido, ademas no te da ese dato, asi que supongo que sera por eso mismo

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B

[Borrado] #17 May '13

#16 haz las fuerzas que actuan en Y y las que actuan en X

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NigthWolf #18 Jun '13 no seme u me pausa

#17 Lo he hecho si ves la foto, de hecho solo me sirve Py para calcular la fuerza de rozamiento xD

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B

[Borrado] #19 Jun '13

#18 es que te estas inventado F, para mover el cuerpo minimo no es el peso, ene l primer ejercicio haz las fuerzas del eje X y las del eje Y

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NigthWolf #20 Jun '13 no seme u me pausa

#19 En el primero las fuerzas en Y son la normal y el peso, con la normal saco la de rozamiento, en el eje X esta la de rozamiento y la fuerza aplicada, que no la dicen, de donde la saco entonces?

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B

[Borrado] #21 Jun '13

#20
y: N-mg=0 -->N=mg
x: F-Fr=0 --->¿?
la fuerza minima para que se mueva no es el peso

werty #22 Jun '13

Sea un cuerpo de 10 kg de masa que se encuentra sobre una superficie horizontal.
Calcular el trabajo que realizaría una fuerza horizontal para arrastrar dicho cuerpo,
con velocidad constante, a lo largo de 10 metros sabiendo que el coeficiente de
rozamiento dinámico cuerpo-superficie es µ = 0,60. Repetir el cálculo con una
fuerza que tira del cuerpo formando un ángulo de 30º con la horizontal (hacia
arriba).

Si dice velocidad constante es que no hay aceleración, por lo que Sumatorio de fuerzas en X = 0. Si te dijeran que debe tener X aceleración, Sumatorio de fuerzas = m·a.

Fuerzas en X:
Fx = F·cos30 (1)
Fr = -N·0,6 (2)

Fuerzas en Y:
N-P+F·sen30 = 0 (3)

Sumatorio X = 0. ---> F·cos30-(P-F·sen30)·0,6=0 ---> F = 0,6P/(cos30+0,6·sen30) = 0,6·98/1,166 = 50,42N

W = F·cos(30)·d = 50,42·0,866·10 = 436,7 Julios

Los errores que has tenido:

No puedes poner que Py = F·cos30, primero porque sería sen30, segundo porque P es PESO, y F es FUERZA. Aquí estás liando ambas. Py = P·sen90, Px = P·cos90. Fy = F·sen30, Fx = F·cos30

N = Py. ¿Y el peso del cuerpo? N está relacionado con el sumatorio de fuerzas en Y. Si Fy (tu Py) es = 98N, estás literalmente levantando el objeto del suelo, como comprenderás, en ese caso N = 0.

Para el apartado a) cogemos F = 0,6P/(cos30+0,6·sen30), pero en vez de 30º, 0º

F = 0,6P/(cos0+0,6·sen0) = 0,6P = 58,8N -> W = 588 Julios.

Otra forma de calcular el trabajo sería a través de la Fuerza de rozamiento:

W = Fr·d = N·0,6·10 = (98-50,42·sen30)·0,6·10 = 436,7 Julios.

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B

[Borrado] #23 Jun '13

#22 pero no se lo digas ahora que ya casi lo tenia hombre

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