Problema 1

En el extremo de una cuerda de 80 cm de longitud, cuya resistencia a la rotura por tracción es 50 kp., se sujeta una piedra de 1'2 kg y, a continuación, se le hace girar verticalmente de forma acelerada. Determinar a qué velocidad saldrá la piedra cuando se rompa la cuerda.

 A medida que aumente la velocidad de giro la tensión de la cuerda aumenta, siendo ésta máxima cuando la piedra se encuentre en la parte inferior, en donde la tensión es igual al peso más la fuerza centrífuga. Cuando la tensión de la cuerda supere la resistencia por tracción, la cuerda se romperá, sucediendo en la parte inferior, y la velocidad de salida será tangente a la circunferencia de giro.
 

T = P + F_c    ®    T = m. g + m.v² /R   ®    v = [ R.(T - m.g) / m ]^1/2

En este caso:    v = [ 0'8.(50.9'8 - 1'2.9'8) /1'2 ]^1/2 = 17 ' 86 m /s