* La velocidad depende del arco del swing: La velocidad de una bola de balanceo cambia constantemente. Es más rápido en la parte inferior de su swing y más lento en los puntos más altos.
* Necesitamos más información: Para calcular la velocidad, necesitamos saberlo:
* El ángulo del swing: ¿Hasta dónde se balancea la pelota desde su punto de partida?
* La energía de la pelota: ¿Sabemos su energía cinética en un punto específico en su swing?
Así es como puede acercarse a encontrar la velocidad con información adicional:
1. Usando el ángulo del swing:
* Conservación de energía: La energía mecánica total de la pelota (potencial + cinética) es constante. En el punto más alto del columpio, toda la energía es potencial. En la parte inferior, todo es cinético.
* Energía potencial: Pe =mgh, donde:
* m =masa (0.5 kg)
* g =aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s²)
* H =diferencia de altura entre el punto más alto y el punto más bajo. Esto se calcula usando la longitud de la cuerda y el ángulo de oscilación.
* Energía cinética: Ke =(1/2) MV², donde:
* m =masa (0.5 kg)
* v =velocidad (lo que queremos encontrar)
2. Usando la energía cinética de la pelota:
* Si conoce la energía cinética de la pelota en un punto determinado, puede resolver directamente la velocidad utilizando la ecuación de energía cinética (ke =(1/2) MV²).
Ejemplo:
Digamos que la pelota se balancea a un ángulo máximo de 30 grados desde la vertical.
1. Calcule la diferencia de altura (h):
* H =(1.5m) - (1.5m * cos (30 °))
* H ≈ 0.23m
2. Calcule la energía potencial en el punto más alto:
* Pe =(0.5 kg) * (9.8 m/s²) * (0.23 m)
* PE ≈ 1.13 J
3. Esta energía potencial es igual a la energía cinética en el fondo:
* Ke =1.13 j
4. Resolver la velocidad en la parte inferior:
* 1.13 j =(1/2) * (0.5 kg) * v²
* v² ≈ 4.52 m²/s²
* V ≈ 2.13 m/s
Avíseme si tiene el ángulo o la energía cinética de la pelota, y puedo calcular la velocidad para usted.
