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Una partícula gira en contra de las manecillas del reloj en una circunferencia de 3?

Una partícula gira en contra de las manecillas del reloj en una circunferencia de 3. 00 m de radio, con una rapidez angular constante de 4. 50 rad / s. En un tiempo t = 0 s, la partícula tiene una coordenada de 2. 00m en el eje “x” y se mueve hacia la derecha. (a)Determine la ecuación de movimiento de la partícula, (b) calcule la velocidad tangencial y la aceleración centrípeta (d) ¿En qué posición (x, y) se encuentra la partícula en un tiempo “t” de 0. 20 s y (d) Represente en un plano cartesiano la ecuación de movimiento de la partícula.

En resumen

Si el eje x es positivo hacia la derecha, la partícula debe estar en el 4° cuadrante para que cuando t = 0, x = 2, 00 m, dirigiéndose hacia la derecha.

Mejor respuesta

Ivana13
8

Si el eje x es positivo hacia la derecha, la partícula debe estar en el 4° cuadrante para que cuando t = 0, x = 2, 00 m, dirigiéndose hacia la derecha.

La formaparamétricade la ecuación de la trayectoria es : (circunferencia)

x = R cos(ω t + Ф), siendo Ф la fase inicial, a determinar.

Y = R sen(ω t + Ф)

R = 3, 00 m ; ω = 4, 5 rad / s

Para t = 0, x = 2, 00 (omito las unidades)

2, 00 = 3, 00 cos(Ф) ; cosФ = 2 / 3 ; Ф = 48, 19°

Si está en el segundo cuadrante Ф = - 48, 19° = - 0, 841 rad

Completamos la ecuación :

a) x = 3, 00 cos(4, 50 t - 0, 841) ; y = 3, 00 sen(4, 50 t - 0, 841)

Para t = 0, y = 3, 00 .

Sen( - 0.

841) = - 0, 224

La posición inicial es Po(2, 00 ; - 2, 24)

b) v = ω R = 4, 5 rad / s .

3, 00 m = 13, 50 m / s

c) ac = ω R² = 4, 5 rad / s .

(3, 00 m / s)² = 40, 50 m / s²

d) Para t = 0, 2 s ;

x = 3, 00 cos(4, 5 .

0, 2 - 0, 841) = 2, 99 m (casi en laposición extrema derecha.

Y = 3, 00 sen(4, 50.

0, 2 - 0, 841) = 0, 18 m

La posición es P(2, 99 ; 0, 18) m

e) Adjunto grafico de la trayectoria y la posición para t = 0, 2 s

Saludos Herminio.

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