Otras carreras Balanceo de un columpio, rapidez, energia cinetica

[federicoazul]

El maestro me entrego una lista con 100 problemas sobre como aplicar la fisica a esos problemas, estan muy entretenidos, pero ya parece que a los ultimos problemas ya no les entiendo nada me quedan 4, y quisiera saber si alguien seria tan amable de poder ayudarme. Gracias



Supón que te encuentras en un columpio, balanceándote hacia atrás y hacia delante una vez cada pocos segundos.
a. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es cero tu rapidez?
b. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es máxima tu energía potencial gravitacional?
c. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es máxima tu energía cinética?
d. En el instante de llegar al punto más bajo de la trayectoria, cuando las cadenas del columpio están verticales, ¿estás acelerando?
e. En el instante descrito en el inciso anterior, la fuerza que el asiento del columpio te aplica, ¿es menor, mayor o igual que tu peso?

[arreldepi]

Re: Balanceo de un columpio, rapidez, energia cinetica

El maestro me entrego una lista con 100 problemas sobre como aplicar la fisica a esos problemas, estan muy entretenidos, pero ya parece que a los ultimos problemas ya no les entiendo nada me quedan 4, y quisiera saber si alguien seria tan amable de poder ayudarme. Gracias



Supón que te encuentras en un columpio, balanceándote hacia atrás y hacia delante una vez cada pocos segundos.
a. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es cero tu rapidez?
b. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es máxima tu energía potencial gravitacional?
c. ¿En qué punto (s) de tu movimiento es máxima tu energía cinética?
d. En el instante de llegar al punto más bajo de la trayectoria, cuando las cadenas del columpio están verticales, ¿estás acelerando?
e. En el instante descrito en el inciso anterior, la fuerza que el asiento del columpio te aplica, ¿es menor, mayor o igual que tu peso?

Llamemos a = punto más alto del columpio por delante de ti; b = al punto más alto del columpio por detrás de ti y c = al punto más bajo del columpio.

a. En a y en b tu rapidez es cero. Ya que para poder cambiar de sentido, el módulo de la velocidad va decreciendo, se hace cero y cambias de sentido, si no, seguirías subiendo para siempre (recuerda que la velocidad es tangencial a la trayectoria (además, tiene el mismo sentido), así que si vas hacia delante, la velocidad también.

b. De nuevo, en a y b, ya que la energía mecánica debe conservarse, si la velocidad en estos puntos es cero, la energía cinética también lo es, y por tanto, toda tu energía es potencial.

c. En c, ya que no tienes potencial.

d. No, en ese punto la aceleración es 0, ya que es el punto central del movimiento en que la aceleración (y, por tanto, la fuerza) cambian de sentido.

e. Si haces el diagrama del cuerpo libre, verás que sólo tienes normal y peso, ya que, al ser cero la aceleración, no hay una fuerza que te empuje hacia delante.


Un saludo!

[lucass]

Re: Balanceo de un columpio, rapidez, energia cinetica

d. No, en ese punto la aceleración es 0, ya que es el punto central del movimiento en que la aceleración (y, por tanto, la fuerza) cambian de sentido.

e. Si haces el diagrama del cuerpo libre, verás que sólo tienes normal y peso, ya que, al ser cero la aceleración, no hay una fuerza que te empuje hacia delante.

Ojo con esto. En realidad se trata de un tramo de movimiento circular, por lo cual en realidad en el punto más bajo de la trayectoria la aceleración no es cero, sino que hay una aceleración hacia el centro de la trayectoria (la centrípeta). Lo que sí es cero es la aceleración tangencial.
Entonces en el punto e, como la aceleración es este instante es hacia arriba, la fuerza que realiza el asiento del columpio es mayor que tu peso.

Si no has visto nada de movimiento circular, probablemente entonces la respuesta que busca el profesor es la que ha dado arreldepi. Sino, tenés que tener en cuenta la aceleración centrípeta como acabo de decir.
nos vemos

[arreldepi]

Re: Balanceo de un columpio, rapidez, energia cinetica

Ojo con esto. En realidad se trata de un tramo de movimiento circular, por lo cual en realidad en el punto más bajo de la trayectoria la aceleración no es cero, sino que hay una aceleración hacia el centro de la trayectoria (la centrípeta). Lo que sí es cero es la aceleración tangencial.
Entonces en el punto e, como la aceleración es este instante es hacia arriba, la fuerza que realiza el asiento del columpio es mayor que tu peso.

Si no has visto nada de movimiento circular, probablemente entonces la respuesta que busca el profesor es la que ha dado arreldepi. Sino, tenés que tener en cuenta la aceleración centrípeta como acabo de decir.
nos vemos

Ostras, tienes razón, es que hice la simplificación mental de imaginarlo como su proyección (=muelle xD), pero sí, es lo que tu dices, gracias por corregirlo!

Un saludo!