Derivación de la ecuación de movimiento circular

Me dan una serie de tres ecuaciones, que alguien ha usado para determinar la fuerza de tensión en un columpio de cuerda:

metro gramo h = 1 / 2 metro v 2
T metro gramo = metro v 2 r
T = 3 metro gramo = 1764 norte
Me piden que explique los pasos de los cálculos y los conceptos involucrados. Para empezar, me doy cuenta de que la primera ecuación está diciendo que la Energía Potencial de la persona que se columpia en la cuerda será igual a su energía Cinética, en el fondo o en el columpio, de acuerdo con las leyes de conservación de la energía. Además, establecer esta ecuación nos permite calcular el v de la persona que se columpia en la cuerda, que se necesita en la segunda ecuación. La segunda ecuación establece que la tensión en la cuerda, en la parte inferior del columpio, será igual a la suma de la fuerza centrípeta y el peso de la persona que se columpia en la cuerda. Pero tengo problemas para entender la última ecuación. Claramente, se ha hecho una sustitución en un lado de la ecuación para llegar a 3 metro gramo .

Sé que puedo incluir la aceleración centrípeta en la ecuación:

T metro gramo = metro a C

¿Podría tener una pista que me guíe en la dirección correcta? ¿Hay varias sustituciones involucradas para llegar a 3 metro gramo .

Respuestas (1)

La suposición es que la oscilación comienza en 90 grados, por lo que r=h, de lo contrario no es cierto. Entonces metro v 2 2 = metro gramo r , entonces metro v 2 r = 2 metro gramo , entonces T = metro gramo + metro v 2 r = metro gramo + 2 metro gramo = 3 metro gramo .

Se da el caso de que el columpio parte de 90 grados.