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Hola, este problema me pareció bastante interesante pero tengo mis dudas para resolverlo:
Un soporte semiesférico de masa M (una cuña) y radio R descansa en una mesa. Cierto cuerpo de masa m se coloca en el extremo del soporte y se suelta desde el reposo. No hay fricción en ninguna superficie.
Calcule las rapideces de ambas masas cuando la masa m se encuentra en el punto más bajo del soporte semiesférico y la fuerza que ejerce sobre ese mismo.
Primero que todo se nota que la sumatoria de fuerzas horizontales en nuestro sistema es 0. Por lo tanto tenemos conservación de momento lineal horizontal. De allí sacamos una ecuación con nuestras dos incógnitas las velocidades. Luego pienso que se debe sacar la siguiente ecuación de la conservación de energía y es allí donde me entran las dudas:
Se conserva la energía en un sistema cuando la suma del trabajo de fuerzas no conservativas es cero, comúnmente a fuerza normal actual de forma perpendicular al desplazamiento instantáneo y por eso no realiza trabajo. En este caso es correcto decir que la normal no hace trabajo y usar la conservación de la energía? También como saben el trabajo y la energía se derivan de las leyes de newton. Al ser el marco de referencia asociado al soporte, uno no inercial, porque podríamos usar la conservación de la energía?
He visto que para resolver este tipo de problemas utilizan una velocidad relativa de m con respecto a M en vez de una con respecto a tierra, me podrían explicar porque?
Finalmente lo que se usa para encontrar la fuerza normal es sumatoria de fuerzas radiales igual a masa por aceleración radial pero no se como se usaría en este caso sabiendo de con respecto a tierra el soporte se esta acelerando (por lo tanto las ecuaciones de newton no se aplican directamente.)
Les doy las gracias de antemano por la ayuda para resolver el problema y aclarar esas dudas.
Saludos!
Un soporte semiesférico de masa M (una cuña) y radio R descansa en una mesa. Cierto cuerpo de masa m se coloca en el extremo del soporte y se suelta desde el reposo. No hay fricción en ninguna superficie.
Calcule las rapideces de ambas masas cuando la masa m se encuentra en el punto más bajo del soporte semiesférico y la fuerza que ejerce sobre ese mismo.
Se conserva la energía en un sistema cuando la suma del trabajo de fuerzas no conservativas es cero, comúnmente a fuerza normal actual de forma perpendicular al desplazamiento instantáneo y por eso no realiza trabajo. En este caso es correcto decir que la normal no hace trabajo y usar la conservación de la energía? También como saben el trabajo y la energía se derivan de las leyes de newton. Al ser el marco de referencia asociado al soporte, uno no inercial, porque podríamos usar la conservación de la energía?
He visto que para resolver este tipo de problemas utilizan una velocidad relativa de m con respecto a M en vez de una con respecto a tierra, me podrían explicar porque?
Finalmente lo que se usa para encontrar la fuerza normal es sumatoria de fuerzas radiales igual a masa por aceleración radial pero no se como se usaría en este caso sabiendo de con respecto a tierra el soporte se esta acelerando (por lo tanto las ecuaciones de newton no se aplican directamente.)
Les doy las gracias de antemano por la ayuda para resolver el problema y aclarar esas dudas.
Saludos!
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