Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 3 semanas

¿Ayuda!!! con este ejercicio de física?

Un pequeño bloque de masa A = 49Kg comienza desde el reposo con una altura h y se desliza a lo largo de un bucle sin bucle sin fricción, hasta un punto B como se muestra en la figura. ¿Cuál debería ser la altura inicial h en metros, para que m empuje nuevamente la parte superior de la pista con una fuerza igual a su peso? Tenga en cuenta el radio del blucle R = 3.5m.

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  • hace 3 semanas
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    La aceleración centrípeta que sufre un cuerpo con movimiento circular es:

    a = v^2 / R

    v: velocidad del cuerpo

    R: radio del círculo

    Esa aceleración se debe a la fuerza normal N que le ejerce la pista al cuerpo más el peso del mismo.

    Nosotros que remos que esa normal sea igual al peso del cuerpo, es decir:

    N = m * g

    Entonces la fuerza total que actúa sobre el cuerpo es 2m * g (el peso más la normal). Si dividimos esta fuerza por la masa, nos da la aceleración, que debe ser igual a la centrípeta calculada antes, es decir:

    a = v^2 / R = 2g

    De esta ecuación se puede despejar la velocidad y calcular la energía cinética. Si a eso se le suma la energía potencial (h=2R), nos da la energía mecánica, que se debe conservar (ya que no hay rozamiento).

    Em = Ec + Ep = m * v^2 / 2 + m * g * h = m * (R * g + g * 2R) = 3m * g * R = 5042,1 J

    Esta energía es igual a la energía potencial máxima, que se da a la altura máxima, es decir, a la altura de lanzamiento.

    Em = m * g * hmax

    hmax = Em / (m * g) = 10,5 m

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