Tarea de torque [cerrado]

Hemos aprendido que Torque es igual a una fuerza que es perpendicular a un radio (desplazamiento); sin embargo, simplemente no puedo comprender una de las preguntas del estudio que recibimos:

Un lanzador de martillo acelera el martillo (masa = 7.30 kg) desde el reposo dentro de cuatro vueltas completas (revoluciones) y lo suelta a una velocidad de 30.0 m/s. Suponiendo una tasa uniforme de aumento de la velocidad angular y un radio de 1,50 m, calcule las siguientes respuestas.

(a) la aceleración angular: 7.96 rad/s2

(b) la aceleración tangencial (lineal): 11,94 m/s2

(c) la aceleración centrípeta justo antes del lanzamiento: 600 m/s2

(d) la fuerza neta ejercida sobre el martillo por el atleta justo antes de soltarlo: 4380 N

(e) el ángulo de esta fuerza con respecto al radio del movimiento circular es ___

Básicamente, he respondido la aceleración angular, la aceleración tangencial, la aceleración centrípeta y la fuerza neta, pero no puedo determinar el ángulo. ¡Gracias!

¿Cuándo quieres el ángulo? A medida que el martillo gira hacia arriba, la fuerza centrípeta debe aumentar mientras que la fuerza tangencial permanece igual, por lo que el ángulo disminuye con el tiempo. Es un poco curioso de dónde viene la fuerza tangencial, si el martillo se mueve en un círculo conectado al centro por un radio. (Intente ver algunos videos de personas que lanzan martillos. De hecho, avanzan a través del área de lanzamiento mientras giran hacia arriba).
Creo que la aceleración tangencial se refería al desplazamiento lineal después de soltar el martillo. La pregunta anterior pide la fuerza neta ejercida sobre el martillo justo antes de soltarlo, por lo que el ángulo debe ser justo antes de soltarlo. ¿Ayudaría publicar las preguntas y respuestas anteriores? ¡Gracias!
Sí, definitivamente publique las partes anteriores de la pregunta porque son necesarias para dar sentido a la parte (e). También cuéntanos qué has intentado hacer con esta parte. Debe esforzarse más que simplemente decir "No puedo resolver esta pregunta".
@Metro En primer lugar, este no es un foro de discusión. Haces una pregunta y obtienes una respuesta, fin. Puede expresar y compartir sus sentimientos/pensamientos en el chat . Si desea saber algo más sobre cómo funciona este sitio, consulte las preguntas frecuentes o pregunte en meta . ¡Que tengas un buen vuelo!
¡Gracias por todos los comentarios chicos! completando información adicional ahora.
Para ser honesto, no hice mucho con la parte (e). Supuse que dado que la fuerza debe ser perpendicular al momento de torsión, el ángulo sería de 90, pero esto no era correcto.

Respuestas (3)

Conoces la aceleración tangencial y centrípeta, así que es bueno usar estas direcciones como base. Y sabes que la dirección de la fuerza es la misma que la aceleración. Es decir, tienes la dirección de la fuerza en el plano en el que gira el martillo. v → = ( − 600 , 11.94 ) . En este mismo plano conoces la dirección del radio: es centrípeta tu → = ( 1 , 0 ) . Ahora solo calcula el ángulo entre v → y tu → .

Para la aceleración lineal, sabes que encuentras la distancia por
Distancia = 0.5 x aceleración x tiempo ^ 2

Eso resolvería su problema para el caso lineal. Intente buscar algo similar en el caso rotacional. Hay un montón de maneras de resolver el problema, incluso comenzando con mi pista.

La fuerza que actúa el lanzador sobre el martillo tiene dos componentes: centrípeta y tangencial. Lo que realmente calculó en el punto (d) fue solo el componente centrípeto, relacionado con la aceleración centrípeta. Si también calcula la componente tangencial de la fuerza, podrá calcular:

  1. la fuerza neta correcta, usando el teorema de Pitágoras
  2. el ángulo en el que actúa esta fuerza, utilizando algo de trigonometría básica (un esquema de la situación visto desde arriba le ayudará a determinar la relación correcta de uso)
Tarea de torque [cerrado]
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