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Péndulo simple en diferentes planetas
Nivel
Secundaria
Dificultad
8
 
Categoría
Oscilador armónico simple

Un hilo elástico de constante elástica de área transversal igual a y de de longitud natural, sostiene verticalmente desde un punto fijo un bloque de de masa formando un péndulo simple. ¿Cuál es el periodo T de las oscilaciones de este péndulo?

1.En la tierra .

2.En la luna .

Dibuje el esquema en cada caso. Suponga en todo momento que durante las oscilaciones la variación de la longitud del hilo es despreciable.

Solución disponible
N30F3B0
 

Analicemos para un caso general, es decir cuando un hilo elástico de constante "", área transversal "" y longitud natural "" que es afectado por una fuerza gravitaroria "" y soporta una masa "".

Cuando al hilo se le ata en la parte inferior de masa "" este experimenta una deformación de longitud , que estará dado por lo cual se obtiene de despejar de la ley de Hooke, luego la longitud con la que oscila el resorte será de entonces

(1)

Entonces el periodo del péndulo será:

(2)

Entonces en el problema se tendrá:

Apartado 1. En la tierra
Diagrama en la tierra
Figura 1. Diagrama en la tierra

Aplicando las fórmulas tenemos:

(3)
(4)
Apartado 2. En la luna
Diagrama en la luna
Figura 2. Diagrama en la luna

En este caso, la aplicación directa de las fórmulas anteriores nos da:

(5)
(6)

Se concluye que la oscilación se llevará a cabo en mayor tiempo en la luna que en la tierra.

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